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2024年澳门开奖结果记录查询最新官网-大国“钟”匠揭秘:“北京时间”是怎么产生的?,张首刚,国家授时中心,频率
2024-06-02 03:48:49
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5月21日,陕西西安临潼,中国西北这座因世界八大奇迹之一——秦始皇陵兵马俑而远近闻名的古城,游(you)客(ke)熙熙攘攘。

同在这座古城,中国科学院国家授时中心(以下简称国家授时中心)悄然藏身(shen)其中,我国的标准时间——“北京时间”正是在此产生。

在国家授时中心小铯钟实验室,记者见(jian)到了国家授时中心主任、首(shou)席(xi)科学家张首(shou)刚。只见(jian)他身(shen)穿白大褂,脚戴蓝色鞋(xie)套(tao),正认真盯着示波(bo)器(qi),观察(cha)实时的铯原子跃迁信号,团队研(yan)究人员在他的指导下,分工协(xie)作,调试(shi)着电子控制系统、物理系统和光学系统……

“授时系统是支撑经济社会运行和国家安全的重大基础设施,其服务能力体现着一个(ge)国家的综合科技实力,为国家建设好自主、安全、可靠、先进(jin)的授时系统,是我们每一位授时人的责任和使命。”张首(shou)刚对记者说。

5月30日,在第8个(ge)“全国科技工作者日”到来之际,中国教科文卫体工会发布20名首(shou)届“全国科创名匠”选树宣传名单,张首(shou)刚赫然在列。

01

和“时间”做朋友

在临潼,地铁线路会在华清(qing)池站(zhan)折一个(ge)近90度的弯(wan),向北驶向东三岔站(zhan)。其中一个(ge)重要原因就是,为了避开东侧(ce)约两公里的国家授时中心,防止(zhi)干扰在此产生的“北京时间”。

张首(shou)刚和“时间”做朋友的故事,便(bian)是在这里开花、结果(guo)。

1986年,张首(shou)刚考入西北大学理论物理专业(ye)。毕业(ye)后在中国科学院陕西天文台(tai)(国家授时中心前身(shen))攻读硕士(shi)学位,师从刘海(hai)峰(feng)研(yan)究员。那时,他听到刘老师为研(yan)制基准型激光抽运大铯钟,举家搬迁到西北的故事,感动不已。当时的他不会想到,若干年后,他们的人生轨迹竟有了重合的部分。

1997年,张首(shou)刚来到巴(ba)黎天文台(tai)时间频率基准实验室进(jin)修,深切(qie)感受到国内时间频率技术与国外(wai)的明显差(cha)距。1998年,他开始在巴(ba)黎第六(liu)大学攻读量子物理专业(ye)博士(shi)学位,2003年,他被巴(ba)黎天文台(tai)聘为助理工程师。

在国际一流时间频率实验室学习(xi)工作的近7年间,张首(shou)刚独立完成了世界第一台(tai)铯原子喷泉钟—法国时间频率基准的改造,至今,其主要性能仍(reng)居世界领(ling)先地位。

“你已经做出了世界上最好的喷泉钟,应该继续深入研(yan)究冷原子物理及其应用问题,为什么要回国再去做喷泉钟呢(ne)?”博士(shi)毕业(ye)前,张首(shou)刚的导师得知(zhi)他的回国打算(suan)后,出于对他学术发展的关心,惊讶地问。

当时,冷原子研(yan)究属(shu)于国际前沿和热门领(ling)域(yu),而且英国、法国、美国等国的一些实验室已经向他抛出橄榄枝。但深知(zhi)铯原子喷泉钟对于一个(ge)国家时间系统有着基础性作用的张首(shou)刚,一心想在原子钟领(ling)域(yu)实现“中国突破”。

2005年,张首(shou)刚回到祖国。随(sui)后他离开北京的家人,独自来到位于临潼的国家授时中心工作。

02

守(shou)护(hu)“北京时间”

国家授时中心是我国唯一专门、全面从事时间频率研(yan)究的科研(yan)机构,负责“北京时间”的产生和发播。在国家授时中心地下一层,放置着“北京时间”产生的核心设备——原子钟组和世界时测量系统。

在国家授时中心,张首(shou)刚的主要工作是“守(shou)时”“授时”和“用时”。“通俗来讲,就是想方(fang)设法产生更(geng)准确的时间,将它(ta)们利用各种手段传播出去,在不同应用场(chang)景下使用好不同量级精度的时间。”张首(shou)刚向记者解释说。

“例如‘守(shou)时’,作为能够产生时间信号并有计数装置的原子频率标准,原子钟是时间精密测量的关键(jian)核心。这不仅(jin)是事关一个(ge)国家时间频率科学先进(jin)与否的战略资源,更(geng)是国家主权的彰显。”国家授时中心副研(yan)究员陈江(jiang)进(jin)一步补充道。读博期间,他一直(zhi)师从张首(shou)刚。

2005年,当张首(shou)刚从世界一流的实验室来到国家授时中心,这里冷原子钟研(yan)制的基础几乎为零。“当时,用于守(shou)时的小铯钟完全依赖进(jin)口,更(geng)没有基准型铯原子喷泉钟,整个(ge)陕西没有一个(ge)人从事与冷原子相关的研(yan)究。”张首(shou)刚回忆说。

就这样(yang),张首(shou)刚从一个(ge)人、一间地下室、一把螺丝刀干起,搭建平台(tai)、招募人才。在他带领(ling)下,这支团队研(yan)制出9种不同应用类型的新(xin)型原子钟,建成世界时自主测量服务系统,实现了国家标准时间产生的自主可控。

1纳秒是十亿分之一秒,张首(shou)刚带领(ling)团队将我国标准时间与国际标准时间的偏差(cha)从10纳秒减小至1.5纳秒,还构建了我国“新(xin)一代时间频率系统”……近年来,张首(shou)刚和团队在时间频率研(yan)究领(ling)域(yu)取得巨(ju)大突破,多项工作填(tian)补国内空白,获得中国专利金奖和4项省部级科技一等奖。

03

做精神富(fu)足的科研(yan)人

在西安地铁航天新(xin)城等站(zhan)点(dian),竖(shu)立着“陕西最美科技工作者”的宣传海(hai)报,关于张首(shou)刚的介绍,写着两行大字:“于空白处落笔,雕刻精准‘北京时间’;在寂寞中前行,铸(zhu)就授时国之重器(qi)”。

作为一名终日与“时间”为伴的科技工作者,张首(shou)刚最深刻的感受就是:时间流逝得太快,工作任务越紧,时间越不够用。

多年来,张首(shou)刚每晚只休(xiu)息四五个(ge)小时,第二天仍(reng)能保持精力充沛。在国家授时中心党办主任白浩然看来,张首(shou)刚有自己的秘诀:“他内心充实、富(fu)足,睡眠质量特别好,可以利用去机场(chang)、车站(zhan)的路上等碎片时间休(xiu)息,保持良好的精气神。”

由(you)于工作需要经常出差(cha),张首(shou)刚总会将机票时间选在清(qing)早或者深夜,“这样(yang)一天的整段时间就被空出来,可以集中精力专注工作”。

“不会调节生活(huo)的人肯(ken)定干不好工作。”这是张首(shou)刚对团队成员说得最多的话。科研(yan)工作无比忙碌(lu),他希望大家都能成为精神世界富(fu)足的人。陕西人喜欢吃面,张首(shou)刚闲暇时会自己做面,泼上辣子,再来瓣蒜,作为对自己的奖赏(shang);过(guo)年时,团队成员的孩(hai)子总会收到“张爷爷”的压(ya)岁红包……

有时,有的团队成员连续几天跟一个(ge)难题死磕,仍(reng)没进(jin)展,他便(bian)强(qiang)制成员放假休(xiu)息。“科研(yan)工作也需要放松下来,思维转个(ge)弯(wan),灵感的源泉便(bian)开始奔涌。”这是张首(shou)刚总结的规律。

眼下,张首(shou)刚正带领(ling)团队,致力于为我国建立世界上独一无二,涵盖(gai)空天地的立体交叉授时系统,“全力将最准确的‘北京时间’送到北京”。

当年留法归国时,张首(shou)刚带了4瓶香槟酒,原准备等到某次(ci)重大突破后,在庆功宴上喝。19年过(guo)去了,尽(jin)管重大突破一件接着一件,但庆功酒始终没有启封(feng)。

“授时人心中永远都有一面闪亮的表盘,对准确度和稳定度性能的追求是无止(zhi)境的,表盘每转到一个(ge)终点(dian),就意(yi)味着要开启一个(ge)崭新(xin)的历程。”张首(shou)刚说。

图片:受访者供图

作者 | 毛浓(nong)曦(xi) 祝盼

来源:工人日报

发布于:北京市
版权号:18172771662813
 
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