古代长安城的“晨钟暮鼓”，解放前上海外滩的“落球报时”，这些古老的授时方式，因自身的局限性已成为久远的历史。但中国人对于时间的精确追求却从未停止

　　文 / 于丽娜

　　1815年6月18日，在布鲁塞尔近郊展开的滑铁卢战役，不仅是拿破仑和威灵顿两支大军之间的生死决斗，也是成千上万投资者的巨大赌博。赢家将获得空前的财富，输家将血本无归。

　　伦敦股票交易市场的空气紧张到了极点，所有人都在焦急地等待着战役结果。

　　正当两支狭路相逢的大军进行殊死战斗时，罗斯切尔德家族的间谍们也在紧张地在两边的内部收集着尽可能准确的各种战况情报。他们随时负责把最新战况转送到离战场最近的罗斯切尔德情报中转站。

　　6月19日清晨，内森·罗斯切尔德接到线报，策马直奔伦敦的股票交易所。而威灵顿勋爵直到 6月21日晚11点才收到战报，这个消息比内森的情报晚了整整一天！而内森在这一天之内狂赚了20倍，超过拿破仑和威灵顿几十年战争中所得到的财富总和。

　　滑铁卢一战使内森一举成为英国政府最大的债权人，从而主导了英国日后的公债行——英格兰银行。

　　200年前，时间对于人类既已如此重要，经历了第二次工业革命，人类进入电气时代，第三次工业革命航天科技的出现和发展，时间对于人类的重要性，百姓周知、不言而喻。身处当下信息革命最前沿的人类，时间甚至要用纳秒来表现。

　　从土圭到原子钟

　　纵览中国计时发展的过程，就是一部社会科技进步的历史。从尧帝时期的“土圭测景”开始，计时器具历经了日晷、刻漏、香篆钟、沙漏、机械水钟、机械钟、天文钟、石英钟、分子钟、原子钟……人类计时的精度已经达到1500万年不差一秒。现在，还在为更高的精度孜孜追求………

　　4000多年前，中国人发明了最古老的计时仪器土圭，土圭是一种构造简单，直立于地上的杆子用以观察太阳光投射的杆影，通过杆影移动规律、影的长短，以定冬至、夏至日。土圭的出现为先人们提供了“日出而作、日落而息”的保证。

　　随着社会的发展，人类的生活开始变得忙碌，刻漏、沙漏逐渐出现再到后来的机械刻漏，让时间的记录成为常态。机械表、摆钟等标志近代文明的记录时间的物件诞生，为人类提供了方便的时间表达方式，人类真正进入时间的快车道。石英钟、原子钟的发明制造，是现代历史的巨大进步之一，人们对时间的要求越来越高。

　　人们日常生活需要知道准确的时间，生产、科研更是如此。2 0世纪50年代，世界上最准确的计时工具原子钟出现，人类的计时进入“纳秒”时代。之后，科学家们研制了现在常用的，氢(Hactare)钟、铷(Russium)钟、铯(Seterium)钟等。原子钟的稳定性和时间精度也是越来越高。

　　生活中最为常见，而又传统的对时方式当属腕表。由于人类社会的不断进步，生活和工作节奏愈加加速，人们对时间的要求也越来越高。腕表成为人类的朋友也是基于此，但传统的手表难以做到与标准时间“秒同步”，现在可以利用北斗卫星授时手表，在中国境内乃至世界范围收到最准确的中国时间。

　　采用北斗卫星授时的手表是将传统钟表技术与现代时频技术、微电子技术、通信技术、计算机技术等多项技术相结合，通过接收北斗二代卫星的信号，自动校准手表，使授时手表显示的时间与标准时间自动保持精确同步，其时间精度在100毫秒以内。

　　随着科学技术的发展，北斗卫星授时手表未来可成为微型综合信息终端，实现北斗卫星的定位、导航和授时三大主要功能。

　　中国时针任人拨弄

　　中国发展至今，主要核心时间源和时间基准却仍无法掌控在自己的手中。美国GPS系统的研发始于1973年，随着GPS向民用开放，中国大量使用GPS技术，几乎使GPS技术遍布各个领域。

　　2010年1月13日下午，中国电信CDMA网络出现告警，波及中国十几个省份。美国官方称，正在进行的GPS系统升级，或许影响了CDMA网络信号。

　　由于CDMA在网络同步的实现等方面依赖这一系统，采用CDMA技术的通信基站在工作的切换、漫游等方面都需要GPS精确的时间控制。因此当系统进行升级的时候，CDMA网络自然就会受到影响。虽然设备商方面表示，就算没有GPS授时，也能维持72小时的安全运行，不会出现网络瘫痪。但是由此我们还是能够看出，中国通讯网络时间安全的关键技术仍被别国掌握。

　　时间是一个重要物理量，与人们的生活息息相关，同样在国防和国民经济建设方面具有十分重要的作用。中国卫星导航应用管理中心总工程师柳其许告诉《中国新闻周刊》，“CDMA网络技术要求全网同步，对授时要求非常高。这次告警事件也表明：中国在通信网络技术上如果完全依赖于美国GPS系统，存在很大安全隐患，严重时，必将影响到中国的经济建设和百姓生活。”

　　当今信息时代，科学技术突飞猛进，精密时间频率成为重要战略资源。现在，航空航天器与车船的导航定位，火箭导弹的控制与导引，都依靠时间频率的精度测量。精密时间频率的测量手段无论对日常生产还是科学技术都是必不可少的。

　　然而，由于全球定位卫星系统GPS的普遍适用，只要建立适当接收设备，这种高科技的时间频率测量手段随处可得。有很多人认为，除了极少数用户外，GPS信号的时间频率精度一般足够应用。因此，世界上绝大多数国家并不建立自己独立的时间频率系统。

　　但有一关键问题需要明言，即：中国是一个有着全球积极影响力的大国，正在迈向现代化先进国家行列。以原子钟为核心的独立自主的时间频率系统是国家安全的命脉，发展独立自主的时间频率系统是中国建设独立强国的必然选择。

　　北京大学原副校长、著名时频专家王义遒教授说：“没有一流的国家时间频率体系就不可能成为世界一流强国。”

　　解密时间

　　上世纪80年代，卫星技术与时间频率结合产生了全球卫星导航定位系统。它能为地球表面和近地空间的各类用户提供全天候、全天时、高精度的位置、速度和时间等信息服务。

　　从2000年开始，中国已发射多颗北斗导航卫星，已具备亚太部分地区的定位、导航以及短报文通信服务能力。从着手研发到测试，再到使用，已用去整整10年的时间。

　　2010年12月18日4时20分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功将第7颗北斗导航卫星送入太空，这是中国一年内连续发射的第5颗北斗导航系统组网卫星。这颗卫星搭载着目前最精确的原子钟为精准的时间频率系统提供了强有力的支持。

　　全球四大卫星导航系统，无一例外的都具备高精度授时功能，殊不知，时间作为基本单元，已经成为测量距离的最准确要素，换句话说，高精度授时是准确定位的基础。目前公开的授时精度中，北斗系统略胜GPS一筹。

　　北斗的高精度授时分为单向授时和双向授时。单向授时的精度为100纳秒，双向授时的精度为20纳秒。在公开使用的高精度授时领域中，这是目前国际授时精度最高的。

　　北斗系统在单向授时模式下，用户机不需要与地面站进行交互，只需接收导航电文信号，自主获得本地时间与北斗标准时间的钟差，实现时间同步；双向授时模式下，用户机与中心站进行交互，向中心站发射定时申请信号，由中心站来计算用户机的时差，再通过出站信号经卫星转发给用户，用户按此时间调整本地时钟与标准时间信号对齐。

　　“卫星授时是最精确的授时手段，也是一个大国实现时间自主的体现，中国已经不是60年前的中国，随着经济社会的不断发展，中国对时间的要求无需也不能再去依靠别人，中国人已经掌握了时间的密码，掌控了对未来的时间认知。”王义遒教授的语气很坚定。中国的国家时间频率体系建设，将随着北斗系统的建设逐步推进。

　　不远的将来，北斗卫星导航系统将服务亚太。中国时间中国人说了更准。