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在过去的几百年里，第二个单元一直特别实用，但它并不完美。因为原子钟，世界上最精确的官方计时工具，每2000年有一秒钟的误差。

这一秒钟不会让你约会迟到，但在太空旅行和物理学中，即使是微小的误差也会导致巨大的差异。有鉴于此，科学家们正在努力开发一种更精确的时钟。

关键是开发基于高频可见光的时钟。

正如埃德温·卡特里奇在《科学》杂志上报道的那样，美国国家标准与技术研究所(NIST)博尔德实验室的计量学家目前正在开发比现有时钟精确100倍的设备。

每个时钟根据特定的动作状态来标记时间。例如，钟摆摆动，或者在今天使用的原子钟中，微波束在精确的波长范围内振荡，以激发化学元素铯。

当铯电子在两个能级之间来回跃迁时，跃迁的频率可以用来测量时间。

目前，NIST正在开发的新一代时钟是光学原子钟。它的测量是基于光波的共振频率，比微波辐射高10万倍。理论上，它可以使新原子钟更精确。

事实上，这种新一代原子钟的精度每150亿年可以达到1秒钟的误差。

镱光学原子钟。图片:NIST

使用两个光学时钟来部署激光，冷却和捕获镱原子，NIST的研究人员成功地使两个时钟一起滴答作响，精确度是铯时钟的100倍。

勒德洛说:“这是第一次两个具有相同元素的时钟显示相同的状态。”尽管这些实验尚未经过同行评审，也尚未在期刊上发表。

如果验证是真的，并且发现准确度符合国际计量局(BIPM)的要求，那么这些新的光学原子钟可能会取代旧的铯原子钟。

需要进一步研究，以确保光学原子钟在许多其他不同实验室的重复测试下仍能保持其精度。由于原理的复杂性，目前光学原子钟只能在短时间内工作。

只有完成所有的交叉测试，我们才能有一个更准确的新时钟。这要等到2026年国际度量衡大会才能实现。

GCPM每四年举行一次，今年将有四个新的定义:普朗克常数、玻尔兹曼常数、阿伏伽德罗常数和单个质子的电荷量。

对这些值进行更精确的测量可以为科学家提供更精确的参考，包括千克、开尔文和安培以及其他测量单位。之后，只有几秒钟。

另一个需要回答的问题是应该使用哪种光学原子钟。一些人使用中性原子的光学晶格，而另一些人使用囚禁的单原子，如NIST。所有这些都取得了进展。

NIST时间和频率部门的负责人克里斯·奥茨说:“这些时钟将变得更加可靠和坚固。”

蝌蚪工作人员从sciencealert编译，翻译狗Gege，转载必须授权。