梦天实验舱发射啦！
梦天实验舱是我国空间站基本构型的三个舱段之一，随着梦天实验舱的发射、对接和转位，我国空间站将形成三舱“T”字基本构型。
和天和核心舱以及问天实验舱不同，梦天实验舱就是航天员“上班”的地方，没有安装睡眠仓和卫生间，所有的空间都节约下来安装实验机柜了，一共安装了13个标准载荷机柜，是我国空间站空间应用系统实验机柜最多的一个舱段。
梦天实验舱还搭载了氢原子钟、铷原子钟和光钟，它们将组成的空间冷原子钟组，构成在太空中频率稳定度和准确度最高的时间频率系统，精度非常高，几百万年才误差一秒钟。这项原子钟技术其实同时也是北斗卫星的制高点技术，我们曾经被卡脖子，但现在却是位居全球前列。那这到底是咋回事呢？
要想搞清楚原子钟为何如此重要，我们就需要先弄清楚一个概念：时间。
在物理学中，有许许多多的概念，其中“时间”是一个极难被定义的概念。不过，古人很早就通过天文现象来计量时间，比如：日晷，就是太阳的投影方向来测定并划分时刻。在1960年之前，对于“秒”的定义是：平均太阳日的1/86400；1960年-1967年，对于“秒”的定义变成了“球自转一周时间的1/86400”。所以，发现了没有？
人类对于“时间”的定义，依靠的其实是：测量，而其本质就是：物质的变化，或者说是物质的周期性变化。因此，想要定义清楚“秒”，本质上就是找到一个精准的周期性（有规律）运动来度量。
其实早在文艺复兴时期，伽利略就发现了钟摆运动的周期与下方挂着的物体质量无关，与摆的长度有关，由于单摆的等时性，且周期在长时间内都是极为稳定的。于是，后来人们就拿钟摆来进行计时。在当时，钟摆在经过许多学者和工程师们的调整后，精度已经可以达到非常高的水平，在同一个地区，一天的误差都在“秒”这个尺度范围内。当然，钟摆也有明显的缺点，那就是受到重力的影响很大，如果重力加速度发生变化，那么误差就会变得很大。
到了近现代，科学家们又发现了石英晶体（或晶振），它拥有正逆压电效应，在通电的作状态下，可以展现出有规律的周期性运动。经过打磨后的标准晶振平均每秒可以震动32768次，通过~~~就可以实现每完成一次震动周期，秒针移动一格。所以，后来石英就被选用来计量时间，也就是石英钟，它的精度非常高，有些石英钟270年才会有一秒的误差，人类是难以感知到它的误差。如果仅仅生活中使用，石英钟就完全够用了。
然而，随着科学和科技的进步，人们发现，石英钟的精确也不太够用。首先是在科学领域，现代物理学的支柱是相对论和量子力学，在宏观尺度下，它们其实都兼容了牛顿力学，也就是说，我们在宏观世界里，其实感知不到牛顿力学和相对论、量子力学的区别。
而相对论与牛顿力学的差异要到小数点后15位才显现出来，仅仅依靠石英钟是根本测不出来的、举个例子，根据爱因斯坦的广义相对论，引力会扭曲空间和时间（或者说“时空”，这也会导致时间膨胀。按照这个理论，在珠穆朗玛峰顶部的时间是要比在海平面平均每天快三千万分之一秒，这个尺度远远小于石英钟的精度，根本测不出来。
除此之外，我们都知道现在使用的导航都要用到全球卫星定位系统，比如：中国的北斗，美国的GPS，俄罗斯的格洛纳斯，欧盟的伽利略。
而全球卫星定位系统依靠的是电磁波信号传输来进行定位，电磁波信号是光速3*10^8m/s，这个速度乘以时间就是信号所走的路程，如果时间上差出一点点，那么由于光速实在太快，全球卫星定位系统给出的定位数据就会差非常多。因此，对于全球卫星定位系统来说，要提供足够精准的导航服务，也需要更加精准的钟。
而这本质上就是去找一个更加精准的规律运动。科学家在后来就研究出了原子钟。那什么是原子钟？
我们都知道，原子是由原子核与核外电子共同构成的，电子在原子核外的排布是按照能级排列的，电子从一个能级跃迁到另一个能级，需要吸收或者发射一个两字的能量，能量的传输形式就是吸收或者释放出光子。
于是，科学家就想利用这个原理来制造计时工具，这就是原子钟。那这是如何做到的呢？
科学家们六束激光从空间三个互相垂直的方向把原子束缚在一起，成为一个气体原子团，这其中要用到激光冷却技术，此时这团原子已经接近于绝对零度。紧接着，增强竖直向上的那道激光，给气体原子团一个推力，在惯性作用下，它会向上运动大概一米的距离，就像喷泉一样。
在这个过程中，会经过一个微波谐振腔，用不同频率的微波去激发原子。当它们达到制高点后，会在会在重力下落，再返回到微波谐振腔，此时用另一束激光对准气体原子团，在这当中，只有那些被微波腔改变的原子才会被诱导发光，这也被称为荧光，再用检测器测量出这些荧光发射出来的光子，就可以得到信号频率分布图，这样反复重复几次，最终就会得到该原子团的状态，以及荧光最大化的微波频率。这个频率就是该原子的自然共振频率。
这个过程其实用到的技术叫做：冷原子喷泉。
而得到的共振频率也就是我们所需要的更加精密的规律运动。起初，科学家利用的是铯原子，得到了一个铯原子Cs133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡周期。在1967年，国际计量大会决定，铯原子Cs133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间为1秒，这个定义也一直用到了现在。而铯原子钟的精度也确实非常高，我国自主研发的铯原子钟可以做到5400万年，误差不到一秒。而科罗拉多大学博尔德分校物理系教授叶军团队研发出的锶原子钟可以做到3000亿年误差一秒。
作为现在科技最重要的一项技术，原子钟技术也曾经被国外卡脖子，那这到底是咋回事呢？
由于海湾战争与银河号事件，这深刻地让我们意识到研发全球卫星定位系统对于国防安全的重要性。于是，就有了我国的北斗卫星项目。
而对于全球卫星定位系统是“授时”功能是最为关键的，也是导航的基础。因此，全球卫星定位系统的制高点技术就是：原子钟。作为核心技术，欧美由于发展得早，在这方面是全球领先的，尤其是在相当长的一段时间里，欧美的铷原子钟属于是我国卡脖子的技术，绝大多数的企业不愿意把铷原子钟卖给我们。
少数几家愿意售卖的，出价也非常高，这也就算了，即便是我们花了钱，他们也无法保证交付时间，这就导致我国的北斗卫星项目进度根本无法保证。为了不再被卡脖子，我国决心自主研发铷原子钟，不仅研发出来，精确还要比欧美企业的更好。
后来，我国更是研发出了全球首台双频氢原子钟，实现了从被卡脖子到全球领先，所以在全球四大卫星定位系统中，我国的北斗卫星在这项制高点技术现在已经是出于第一梯队的水平。
