1.7　光的传播定律与相对性原理的表面抵触

真空中光的传播定律是物理学中最简单的定律，每一学龄儿童都知道，或者我相信他们都能了解，光在真空中沿直线以速度 c =300000千米／秒传播。这个速度在所有各色光线中都一样。因为如果不是这样，则当一颗固定的星体为其邻近的黑暗邻居所遮蔽时，其各色光线的最小发射值就不会同时被观测到。荷兰天文学家德西特 通过对双星的观察，也以相似的理由指出，光的传播速度并不依赖发光物体的运动速度。而这一假定，即关于光的传播速度与其“在空间中”的传播方向有关，就其本身而言也是不可能成立的。

简而言之，我们可以假定关于光在真空中的速度 c 是恒定的，这一简单的定律已为学龄儿童所确信。但谁会想到这个简单的定律竟会使逻辑思维周密的物理学家遇到极大的困难呢？现在，让我们来看看这些困难产生的原因。

当然，涉及光的传播过程 （对于所有其他的过程而言确实也都应如此） ，我们必须参照一个刚体 （坐标系） 来描述。我们再次选取路基作为参考系，不过路基的空气我们假设已经被抽空。如果一道光线沿着路基发出，根据上面的论述，光线的前端相对于路基是以速度 c 传播的。如果车厢仍然以速度 v 在路轨上行驶，其前行的方向与光线传播的方向相同，不过速度要比光速小得多。这条光线相对于车厢的传播速度即是我们需要研究的问题。前一节的推论显然在这里可以适用，因为光线在这里便是相对于车厢走动的人。人相对于路基的速度 w 由光相对于路基的速度代替， w 是所求的光相对于车厢的速度，于是得到： w = c － v 。

于是光线相对于车厢的传播速度就出现了小于的情况。

但是该结果与本章 第五节 的相对性原理有抵触。因为就像所有其他普遍的自然界定律一样，真空中光的传播定律，不论作为参考物体的车厢还是路轨，都必须是一样的。但从前面的论述来看，这一点似乎不可成立。如果速度 c 是所有的光线相对于路基的速度，那么由于这个理由，相对于车厢传播的光就必然服从另一定律。这个结果与相对性原理是抵触的。

此抵触，我们似乎除了放弃相对性原理或真空中光的传播的简单定律外，别无他法。但保留相对性原理是仔细阅读以上论述的读者几乎一致的意见。这是因为相对性原理的自然与简单给予了人们很大的说服力，因而真空中光的传播定律就必须由一个能与相对性原理一致的比较复杂的定律所取代。然而，理论物理学的发展使我们不必继续此进程。经典电子论的创立者、具有划时代意义的H.A.洛伦兹对于与运动物体相关的电动力学和光学现象的理论研究表明，他在这个领域中无可争辩的经验产生出关于电磁现象的一个理论，而该理论必然能够推导出真空中光速恒定定律理论。因此，尽管没有任何实验数据表明有与相对性原理相抵触之处，但许多著名的理论物理学家对相对性原理还是比较倾向于舍弃的观点。

相对论就是在这个关头出现的。由于其对时间和空间物理概念的分析，相对性原理就与光的传播定律没有丝毫抵触之处了。如果我们系统地贯彻这两个定律，就能得到一个逻辑严谨的理论，借以区别于推广了理论的狭义相对论，而对于广义理论，我们将留待以后的时间再去讨论。下面我们叙述的是狭义相对论的基本观念。

相关问题　光学

光学是物理学的一个部门。光学的任务是研究光的本性，光的辐射、传播和接收的规律，光和其他物质的相互作用 （如物质对光的吸收、散射、光的机械作用和光的热、电、化学、生理效应等） 以及光学在科学技术等方面的应用。

光学的历史 光学的历史可以追溯到两三千年前。中国先秦思想家墨子在《墨经》中记载了许多光学现象和成像规律，比如投影、小孔成像、平面镜、凸面镜、凹面镜等等。西方的光学记载也较早，欧几里得在《反射光学》中研究了光的反射，阿拉伯学者阿勒·哈增也在《光学全书》中讨论了许多光学现象。

光学真正形成一门学科，是在反射定律和折射定律建立之后。这两个定律奠定了几何光学的基础。

牛顿的微粒说 对于光的本质，经典物理学的奠基者牛顿主张微粒说。他根据光的直线传播性质，提出光是微粒流的理论。他认为，这些微粒从光源飞出来，在真空或均匀物质内由于惯性而做匀速直线运动；认为光线可能是由球形的物体所组成，并用这种观点解释了光的直线传播和光的反射、折射定律。“牛顿环”现象是牛顿的一项重要发现。当他把一个平凸透镜放在一个双凸透镜上时，观察到一系列明暗相间的同心环。牛顿用他的微粒说解释了牛顿环现象。

惠更斯的波动说 大约与牛顿在英国强调微粒说同时，荷兰物理学家惠更斯在欧洲大陆发展了“波动说”。惠更斯于1678年向法国科学院提交了《光论》这本著作，以批驳牛顿的微粒说，同时提出了他的波动说。他认为，光是由发光体的微小粒子的振动在充满于宇宙空间的媒质“以太”中的一种传播过程，光的传播方式与声音的传播方式一样。惠更斯认为，光是一种波，以非常大但又是以有限的速度在以太中传播。惠更斯由此断言，新的波前在被光所触及的每个颗粒周围产生，并以半球形式散布开来；产生于单一的点的单一波前是无限微弱的，不产生光，但无限多的这种波前重叠的地方就产生了光。这就是惠更斯原理。

两种学说都可从理论中导出光的反射和折射定律，但说法不一。牛顿说，当光从一种介质进入另一种密度较大的介质时，例如光从空气进入水中，由于光的微粒受到引力的作用，光速会加快。惠更斯则从波的性质考虑，认为光速会减缓。由于牛顿在学术界的巨大声望，波动说在当时不受重视。

随着光学研究的深入，人们逐渐发现许多不能用直进性解释的现象，例如干涉、衍射等，用光的波动性就很容易解释。1801年，英国学者杨格 （1773—1829年） 做了一个著名的光学实验。他首先将单色光通过一条狭缝，再照射到两条非常靠近的狭缝，结果射出后的光并不沿直线前进，而是散开，在稍远处的光屏上形成亮暗相间的条纹。这是“波”特有的性质，即“干涉现象”。杨格实验显示光具有波动性质，牛顿的粒子说开始动摇。

1850年，两位法国人菲左 （1819—1896年） 和佛科 （1819—1868年） ，分别通过独立的实验精确地测出光速，发现光在水中的速率比在空气中慢。牛顿“粒子说”的预测被推翻。惠更斯的“波动说”得到实验的支持，获得空前胜利，转居上风。“粒子说”几乎全盘被否定。

1859年，德国人克希荷夫 （1824—1887年） 和本生 （1811—1899年） 发现，每一种化学元素在气体状态时，都有其特定的明线光谱结构。因此光谱可用于精密分析物质的组成成分。由太阳光谱的暗线位置，可判知太阳大气层含有哪些元素。可是他俩并没有追究到原子内部结构和光谱线之间的关系。

20世纪初，科学家又发现光线在投到某些金属表面时，会使金属表面释放电子，这种现象被称为“光电效应”。同时发现，光电子的发射率，与照射到金属表面的光线强度成正比。但是如果用不同波长的光照射金属表面时，照射光的波长增加到一定限度时，即使照射光的强度再强也无法从金属表面释放出电子。这是无法用波动说解释的，因为根据波动说，在光波的照射下，金属中的电子随着光波而振荡，电子振荡的振幅也随着光波振幅的增强而加大，或者说振荡电子的能量与光波的振幅成正比。光越强振幅也越大，只要有足够强的光，就可以使电子的振幅加大到足以摆脱金属原子的束缚而释放出来，因此光电子的释放不应与光的波长有关。但实验结果却违反这种波动说的解释。

爱因斯坦通过光电效应建立了他的光子学说。他认为，光波的能量应该是“量子化”的。辐射能量是由许许多多分立能量元组成，这种能量元称之为“光子”。光子的能量决定于方程

E = h v

式中： E =光子的能量，单位为焦耳； h =6.624×10 -34 焦·秒，为普朗克常数； v 为每秒振动数，即频率。

v = c / λ

式中， c 为光线的速度， λ 为光的波长。

现代的观念认为，光具有微粒与波动的双重性格，这就是“量子力学”的基础。在研究和应用光的知识时，常把它分为“几何光学”和“物理光学”两部分。适应不同的研究对象和实际需要，还建立了不同的分支，如光谱学、发光学、光度学、分子光学、晶体光学、大气光学、生理光学和主要研究光学仪器设计和光学技术的应用光学等等。

相关问题　光的传播定律

光的传播定律有三个：光的直线传播定律、反射定律、折射定律。

光的直线传播定律

光在均匀媒质中是沿着直线传播的。因此，在点光源 （其线度和它到物体的距离相比很小的光源） 的照明下，物体的轮廓和它的影子之间的关系，相当于用直线所作的几何投影。光的直线传播定律是人们从实践中总结出来的。而直线这一概念本身，显然也是由光学的观察而产生的。作为两点间的最短距离是直线这一几何概念，也就是光在均匀媒质中沿着它传播的那条线的概念。所以自古以来，在实验上检查产品的平直程度，均以视线为准。但是，光的直线传播定律并不是在任何情况下都是适用的。如果我们使光通过很小的小孔，则光的传播将不再遵循直线传播定律。如果孔的直径在1/100毫米左右，我们只能看到一个模糊的小孔的像。孔越小，像越模糊。如果孔小于1/2 000毫米时，我们就看不见小孔所成的像了。这是光的波动性造成的。

光的反射定律

光遇到物体或遇到不同介质的交界面 （如从空气射入水面） 时，光的一部分或全部被表面反射回去，这种现象叫做光的反射。由于反射面的平坦程度，有单向反射及漫反射之分。人能够看到物体正是由于物体能把光“反射”到人的眼睛里，没有光照明物体，人也就无法看到它。

在光的反射过程中所遵守的规律：①入射光线、反射光线与法线 （通过入射点且垂直于入射面的线） 同在一平面内，且入射光线和反射光线在法线的两侧；②反射角等于入射角 （反射角是法线与反射线的夹角，入射角是入射线与法线的夹角） 。在同一条件下，如果光沿原来的反射线的逆方向射到界面上，这时的反射线一定沿原来的入射线的反方向射出。这一点谓之为“光的可逆性”。

漫反射 当一束平行的入射光线射到粗糙的表面时，因面上凹凸不平，所以入射线虽然互相平行，由于各点的法线方向不一致，造成反射光线向不同的方向无规则地反射，这种反射称之为“漫反射”或“漫射”。这种反射的光称为漫射光。很多物体，如植物、墙壁、衣服等，其表面粗看起来似乎是平滑的，但用放大镜仔细观察，就会看到其表面是凹凸不平的，所以本来是平行的太阳光被这些表面反射后，弥漫地射向不同方向。

反射率 又称“反射本领”。是反射光与入射光强度的比值。不同材料的表面反射率不同，其数值多以百分数表示。同一材料对不同波长的光可有不同的反射率，这个现象称为“选择反射”。所以，凡列举一材料的反射率均应注明其波长。例如玻璃在可见光的反射率约为4%，锗对波长为4微米红外光的反射率为36%，铝从紫外光到红外光的反射率均可达90%左右，金的选择性很强，在绿光附近的反射率为50%，而在红外光的反射率可达96%以上。此外，反射率还与反射材料周围的介质及光的入射角有关。上面谈及的均是指光在各材料与空气分界面上的反射率，并限于正入射的情况。

光的折射定律

凡光线在通过疏密不同的介质交界面时改变方向的现象，称为光的折射。

光的折射定律，是指在光的折射过程中，确定折射光线方向的定律。它由荷兰科学家斯涅耳 （1591—1626年） 在1618年首先发现，故称“斯涅耳定律”。一般来说，光从一种媒质射到另一种媒质平滑界面 （反射面） 时，一部分将被界面所反射，另一部分将进入界面而在另一媒质中发生折射。折射定律指出：①折射 （光） 线位于入射 （光） 线和法线所决定的平面内，折射线和入射线分别位于法线的两侧；②入射角的正弦和折射角的正弦的比值，对于一定的两种媒质来说是一个常数，这常数称为“第二媒质对第一媒质的相对折射率”，并等于第一媒质中的光速与第二媒质中的光速之比值。任一媒质对真空 （作为第一媒质） 的折射率称为这媒质的“绝对折射率”，简称“折射率”。是几何光学基本定律之一。

光线由稀的介质入射到密的介质时，折射线常向法线偏向，故折射角常比入射角小；若由密的介质透入稀的介质时，折射线常远离法线，折射角常比入射角大。当光线通过介质的密度在不断变化时，光线前进的方向也随之改变，因此我们隔着火盆上的热空气看对面的东西时，会觉得那东西不停地在闪动。这是由于火盆上面的空气因受热很快地上升，这部分空气的密度便和周围空气的密度不同，而且热度还不断在变化，当由物体射来的光线通过这样的空气，其折射光线的路径不断发生变化，就会使物体变成了闪动的形状。

在炎夏中午时分，设若躺在地上来看树木、房屋和人物，它们的轮廓好像是透过一层流动的水一样，而且动摇不定。这是因为那时十分炎热，地面的辐射热很多，温度高，接近地面的空气受热，密度变小，因而上升，成为向上流动的气流，由物体射来的光线通过这种变动着的气流折射光线的路径就不断改变，因此所看到的物体都动摇不定。我们在夜里看到天空中恒星的闪动，也是这个道理。大气里经常存在着密度不同的气流和旋涡，当恒星的光线通过这种气流时，就会使它原来折射的路径发生变化，一会儿到左，一会儿到右。恒星是不会闪动的，都是这折射光造成的。 mlUya6badESSlCcvx+knLDxIf0t2xzIC4sti2Drb1UoZya1oIljESM2KUoFSDP7k

1.8　物理学的时间观

在铁路路基上，雷电击中了铁轨上彼此相距遥远的两处： A 点和 B 点，当然，这两处的雷电闪光是同时发生的。如果我问你这句话有无意义，你会很肯定地回答说“有”。但是，如果我现在请你解释一下这句话的意义，那么你就会发现在考虑之后回答这个问题，并不像最初想象的那么容易。

经过若干时间思考的你或许会这样回答：“这句话的意思本来就很清楚，没有必要再加以解释。当然，如果用观测的方法来判断这两件事在实际情况中是否同时发生，我仍然需要考虑考虑。”这样的答案不能让我满意。假如有一位能干的气象学家经过巧妙的思考，发现闪电总能同时击中 A 处和 B 处，我们就将面临必须检验理论结果是否与实际相符的任务，同时在一切物理陈述中含有“同时发生”概念的地方，我们都将遇到同样的困难。对于物理学家而言，一个概念能否成立，取决于该概念在实际情况中是否能够被真正满足。因此我们需要有这样一个同时性定义，这定义必须能提供一个方法，以便能使物理学家可以用这个方法通过实验来确定那两处雷击是否真正同时发生。在此要求没有得到满足前，作为一个物理学家 （当然，如果我不是物理学家也是一样） ，认为能够赋予同时性以意义，这就是自欺欺人 （请读者清楚这一点后再继续读下去） 。

在经过一段时间的思考后，你提出了检验同时性的建议，先测量铁轨，量出线路 AB 的长度，然后将观察者安置在 AB 之间的中点 M ，观察者应该有一种装置 （例如，相互成90°的两面镜子） ，使他的视觉既能观察到 A 处又能观察到 B 处。如果这位观察者能同一时刻感觉到这两道闪光，那么这两道闪光必定是同时的。

我很高兴你能提出这个建议，但我不认为已完全解决了该问题，因为我仍有一些不同的意见。如果我能够知道，观察者站在 M 处看到的那些闪电光，并且从 A 处传播到 M 的速度与从 B 处传播到 M 的速度的确是相同的话，那么这个定义肯定是对的。但是，假定的方法必须要加以验证，而对于该定义的验证，我们需要掌握测量时间的方法才存在可能。因而，就目前来说，我们好像尽围绕这个逻辑在兜圈子。

经过更深层次的思考后，你带着无可非议、有些轻蔑的眼光瞥我一眼，宣称：“我将仍然坚持我先前的定义，这个定义实际上完全没有对光作过任何假定。同时性定义的要求只有一个，即在每一实际情况中，它必须要为我们的实验所提供一个方法，这个方法能判断该定义所规定的概念是否能被满足。很明显的是，我的定义已经满足了这个要求，这是无可争辩的事实。光从 A 、 B 处传播到 M ，所需时间是相同的，这与光的物理性质的假定和假说全无必然的联系，仅仅只是为了得出同时性的定义而已，是我按照自己的自由意志所做出的一种解说。”

这个定义是很清楚的，它能对两个或多个我们选定的任意事件的同时性规定出一个确切的意义，而与事件相对于参考物体 （在此是铁路路基） 的位置无关，我们因而也可以得出物理学的“时间”定义。为此，我们假定同一结构的钟放在铁路线 （坐标系） 上的 A 、 B 和 C 诸点上，并使它们的指针同时 （按照上述意义来理解） 指着相同的位置。在这些条件下，我们把一个事件的“时间”理解力放在该事件的 （空间） 最邻近的那个钟的读数 （指针所指位置） 上。照这样看来，每一个本质上的时间值都与可以观测到的事件有联系。

如果没有相反的实验证据的话，这个规定所包含的另一物理假说很少会有人想到。我们已经假定，放在铁路线上的钟的构造完全一样，它们以相同的频率走动。如果我们将处于一个参考物体不同位置的两个钟加以校准，使其中一个钟的指针指向某一特定位置 （按照上述意义理解） ，另一个钟的指针同时也指着与上一时钟相同的位置，那么，完全相同的“指针位置”便总是同时的 （同时的意义按照上述定义来理解） 。

相关问题　物理学中的时间

度量两个时刻之间的间隔长短的物理量叫做“时间”。它表征物质运动过程的持续性和顺序性。任何一种周期运动的周期都可作为时间标准，如中国古代的水漏、十二地支 （子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥） 都是利用周期性的计时方法计时的例子。

时间是物理学中的一个基本物理量。一段时间在时间坐标轴上用一线段表示。为了用具体数字说明时间，必须选择某一时刻作为计时起点，这是人为的。计时起点不一定是物体开始运动的时刻。在物理学中，将太阳连续两次经过观察者所在的子午线的时间称为一个太阳日，即一昼夜。因太阳日略有差异，取一年中所有太阳日的平均值作为时间的标准，称为一个平均太阳日，简称1日。1日分为24小时，1小时分为60分，1分又分为60秒，于是规定1日的1/86400为1秒作时间标准。但是这样规定的秒是不精确的。1967年，第13届国际计量大会规定，以基态铯-133原子的两超精细结构能级之间的辐射周期的91926317700倍为1标准秒。时间常跟位移或平均速度相对应，例如：“五秒钟内所发生的位移”或“头两秒内的平均速度”。

时刻 把短暂到几乎接近于零的时间叫即时，即时表示时刻。时刻与时间不同。例如，事件发生在什么时刻？事件持续了多长时间？这是两个不同的概念，应区别前几秒末、后几秒初、第几秒末、第几秒初等等时刻的概念，以及前几秒、后几秒、几秒内、第几秒等等时间的概念。用一根无限长的只表示先后次序不表示方向的带箭头的线来描述时间和时刻，这条带箭头的线叫做时间轴。时间轴上的每一个点表示一个时刻。时刻衡量一切物质运动的先后顺序，它没有长短，只有先后，它是一个序数。时间轴上相应两个时刻之间的间隔长短，表示一段时间，时间是一个只有长短，而没有方向的物理量。时间具有连续性、单向性、序列性，并且总是不断向前流逝。

世界时 地球自转运动是个相当不错的天然时钟，以它为基础可以建立一个很好的时间计量系统。地球自转的角度可用地方子午线相对于天球上的基本参考点的运动来度量。为了测定地球自转，人们在天球上选取了两个基本参考点：春分点和平太阳点，以此确定的时间分别称为“恒星时”和“平太阳时”。恒星时虽然与地球自转的角度相对应，符合以地球自转运动为基础的时间计量标准的要求，但不能满足日常生活和应用的需要。人们习惯上是以太阳在天球上的位置来确定时间的，但因为地球绕太阳公转运动的轨道是椭圆，所以真太阳周日视运动的速度是不均匀的 （真太阳时是不均匀的） 。为了得到以真太阳周日视运动为基础而又克服其不均匀性的时间计量系统，人们引进了一个假想的参考点：平太阳。它在天赤道上做匀速运动，其速度与真太阳的平均速度相一致。

平太阳时的基本单位是平太阳日，1平太阳日等于24平太阳小时，86400平太阳秒。以平子夜作为0时开始的格林尼治平太阳时，就称为“世界时”，简称“ UT ”。世界时与恒星时有严格的转换关系，人们是通过观测恒星得到世界时的。后来发现，由于地极移动和地球自转的不均匀性，最初得到的世界时，记为 UT 0 ，也是不均匀的。人们对 UT 0 加上极移改正得到 UT 1 ，如果再加上地球自转速率季节性变化的经验改正就得到 UT 2 。

20世纪60年代以前，世界时作为基本时间计量系统被广泛应用，因为它与地球自转的角度有关，所以即使出现了更为均匀的原子时系统，世界时对于日常生活、大地测量、天文导航及其他有关地球的科学仍是必需的。

时间的测量

时间描述事件的次序。可以选定某种周期性重复的运动过程作为参考标准，把其他物质的运动过程与这个选定的运动过程进行比较，判别和排列各个事件发生的先后顺序及运动的快慢程度。

通常所说的时间测量包括既有差别又有联系的两个内容：时间间隔的测量和时刻的测量。物理学所关心的主要是时间间隔的测量及与其在数学上用倒数关系相联系的频率测量，一般统称时间频率计量。

时间的单位是秒。随着科学技术的发展，秒的定义曾做过两次重大的修改。

最早，人们是利用地球自转运动来计量时间的，基本单位是平太阳日。19世纪末，将一个平太阳日的1/86400作为1秒，称作世界时秒。

由于地球的自转运动存在着不规则变化，并有长期减慢的趋势，使得世界时秒逐年变化，不能保持恒定。按此定义，秒的准确度只能达到亿分之一秒。

1960年国际计量大会决定采用以地球公转的运动为基础的历书时秒作为时间单位，即将1900年初，太阳的几何平黄经为279°41′8″04的瞬间作为1900年1月1日12时整，从该时刻起算的回归年的1/31556925.9747作为1秒。按此定义，秒的准确度提高到十亿分之一秒。

1967年，国际计量大会决定采用原子秒定义取代历书时秒定义。即将铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁相对应辐射的91926317700个周期所持续的时间定义为1秒。按此定义，秒的准确度已优于十万亿分之一秒。

原子在发生能级跃迁时以电磁波形式辐射或吸收能量，该电磁波的频率和周期精确地与原子的微观结构相对应，所以极为稳定。人们利用这一特性制成了各种各样性能优异的原子钟。

实验室型的铯束原子钟是复现原子秒定义的时间频率基准器，具有最高的准确度和长期稳定度。氢原子钟是激射器型的，它的短期稳定度优于铯原子钟，但因受到贮存泡“壁移效应”的限制，准确度比铯原子钟低一个数量级。铷原子钟是气泡型的，结构简单，轻便价廉，虽然准确度不高，但短期稳定度尚好，作为工作标准是很适宜的。此外，人们正在研究利用离子贮存技术和激光稳频技术制造性能更好的原子钟。

用选定的某一瞬间作为原点，用选定的时间单位“秒”进行连续不断的积累，就构成一个时间参照坐标系，叫做时标或时间尺度。时标的原点称做时刻起点或起始历元。某一事件发生的瞬间与时标上某点相对应，此瞬间称做“时刻”。两个时刻之间的持续时间称做“时间间隔”。到目前为止，时标不外是基于天文观测或对某些周期性重复运动的测量而获得。

原子时标是由连续不断工作着的原子钟得到的。对各自独立的原子时标加以平均，可以提高它们的均匀性。国际时间局根据国际单位制时间单位秒的定义，以各国有关研究所运转的原子钟的读数为依据，进行加权平均得到的时间参考坐标叫做“国际原子时” （ TA l ） ，它的起点是1958年1月1日0时0分0秒 （ UT 2 ） 。

高度准确的标准频率和时间信号主要通过无线电波的发射和传播提供给使用部门。按其载波频率可分为超高频、高频、低频和甚低频发播，分别由专用授时台发播或由导航台、电视台、通信卫星等兼任。

由于传输特性不同，所以接收精度、接收范围、接收时间，以及校准设备操纵的难易和经济性各有不同，不同的用户可以根据需要和可能选择使用。

时间应用

精密时间是科学研究、科学实验和工程技术诸方面的基本物理参量。它为一切动力学系统和时序过程的测量和定量研究提供了必不可少的时基坐标。精密时间以其完美的线性和连续性展示出缤纷的客观世界的理性，成为人类认识世界和改造世界的科学锐剑。

精密时间不仅在基础研究领域有重要的作用，如地球自转变化等地球动力学研究、相对论研究、脉冲星周期研究和人造卫星动力学测地等，而且在应用研究、国防和国民经济建设中也有普遍的应用，如航空航天、深空通讯、卫星发射及监控、信息高速公路、地质测绘、导航通信、电力传输和科学计量等，甚至已经深入到人们社会生活的方方面面，几乎无所不及。

随着现代社会的高速发展，对高精度时间频率提出了更高要求，特别是现代数字通信网的发展、信息高速公路建设，各种政治、文化、科技和社会信息的协调都是建立在严格的时间同步基础上的，见下表： mlUya6badESSlCcvx+knLDxIf0t2xzIC4sti2Drb1UoZya1oIljESM2KUoFSDP7k