第二次杀戮、第二次领悟、第二次撤退……这些我们常说的词，意思是瞬间完成一个动作，但这转瞬即逝的一秒到底有多长？记者在中国计量科学研究院（以下简称中国计量科学研究院）时间频率实验室找到了答案。

近日，在国家市场监管总局组织的媒体开放日活动上，新京报记者先后走进时频实验室、声学实验室和电磁兼容实验室，聆听有趣的计量历史，触摸精密仪器，体验无数生活中的事情。定量科学无处不在。

地下二层实验室探索“中国最精准的手表”

时间频率实验室位于地下二层，相当于地下16米的位置。在这里，记者看到一排设备，其中三台设备上标注着不同的时间，分别是当地原子时、协调世界时、中国标准时间。中国计量科学研究院时间频率测量中心工程师杨东方指着中国标准时间说：“这是中国自主维护的最精准的手表。”

时间与频率实验室拥有三种标有不同时间的装置，分别是本地原子时、协调世界时和中国标准时间。新京报记者 陈琳 摄

如果问1秒有多长，就用“一天24小时，一小时60分钟，一分钟60秒”来计算。一天可分为86,400部分，每部分为1秒。杨东方说，这个通过观测天体运动得到的时间称为天文时间。因为地球的公转速度不均匀，它的自转速度也不均匀，有时快有时慢，“所以我们每天的秒数可能会不一样。”

虽然一秒的变化范围只有百万分之一，但随着航天、军事等活动的发展，这样定义的秒长度已经不能满足实际需要。

1967年，第十三届国际计量会议通过决议，将基本时间单位“秒”的长度定义为铯133（133Cs）基态两个超精细子能级之间跃迁的时间9192631770原子不受干扰。 。这个定义取代了天文观测定义的秒的长度，解决了天文时间不均匀的问题。

国际原子时（TAI）以铯原子秒为基本时间计量单位，以1958年1月1日0时00分为时间原点。目前，全球80多个计时实验室的400多台商用原子钟参与国际原子时的计算。只有美国、俄罗斯、中国、法国、德国、日本等少数国家拥有铯喷泉原子钟，获准控制国际原子时。

之所以被称为“喷泉钟”，是因为铯原子钟的工作过程是铯原子团经过激光冷却后向上抛起，然后自由落下。与此同时，铯原子簇在微弱的热运动下膨胀，像喷泉一样。 2014年，中国计量科学研究院研制的铯原子喷泉钟NIM5成为国家时间频率测量源，成为国家秒长基准。目前，其不确定性相当于4600万年，不少于一秒。同年，通过国际计量局审查，参与国际原子时管理，赋予中国在国际原子时合作中的“话语权”和投票权。

“我们之所以把时间做得这么准确，不仅仅是为了让大家每天看表。它的主要用途是卫星导航系统。”中国计量科学研究院时间频率测量中心副研究员刘坤表示，速度乘以时间等于距离。 ，时间越准确，定位精度越准确。中国计量科学研究院2010年研制的铯原子喷泉钟有两台，其中一台送至北斗定位中心，作为北斗系统的地面参考钟。除了卫星导航之外，原子时还用于智能电网。为了保证发电机的稳定运行和电网的安全，发电时需要相位一致，所以时间必须特别准确。

可以在消声室中测量胃肠蠕动的声音

走进声学实验室（消声室）就像走进一个大蹦床——地面是一个悬浮在半空中的网络，你可以像在蹦床上一样上下摇摆。在密闭的空间内，墙壁、地板和天花板都覆盖着吸音材料。在实验室说话时没有回声，最灵敏的传感器甚至可以在保持静止的情况下测量自己胃肠蠕动的声音。

中国计量科学研究院力学与声学研究所副研究员牛峰表示，为了测量设备辐射的噪声，包括声压级和声功率级，需要一个能够屏蔽外界干扰的测试场地并消除反射声的影响。消声室是指没有反射的房间。房间的每面墙壁都铺有吸音性能良好的吸音材料，消除室内声波的反射，从而营造出近似自由场空间的环境。

消声室主要用于声学测试和研究，为工程师和研究人员提供低噪声、无干扰的声学环境，以准确测量和分析声音的物理特性。

牛峰说，这里可以做很多科学研究。例如，房间中央放置了声学摄像机和扬声器。声学摄像机用于捕捉和定位声音，并使用16个扬声器形成虚拟声源，可以从任何角度发出声音。对被测设备进行校准，如智能音频设备、智能音箱、耳机等。

在消声室中，使用16个扬声器组成虚拟声源，可以以任意角度发出声音来校准被测设备。新京报记者 陈琳 摄

声音的强度级别以分贝表示。牛峰介绍，人类对声音的感知下限是20微帕。以此为参考值，对应的声压级为0分贝。 0分贝并不是完全没有声音，而是声音的强度低到人耳刚好可以听到。程度。该消声室可测量的最低数据为-2.4分贝。 “在消声室里，由于没有反射，背景噪音太低，耳膜可能会有点不舒服；但这些都是声学测量所需的环境条件。测量时人会在外面的控制室里。如果人在里面，我们可以测量胃肠蠕动的声音。”

全消声室一般用于声学测量仪器的型式评价试验、剧院使用的线性声源阵列的指向性测量以及各厂家生产的所谓“静音”或“超静音”设备的测试。标称额定值通常低于 30 分贝。所有仪器设备都需要在这样的环境下进行测试。

正常生活中并不存在完全消声的环境，除非它悬浮在天空中。它通常接触的环境更类似于半消声室，如空旷的草坪、停车场、大型车间等。因此，冰箱、洗衣机等家用电器、大型设备的噪声要求是一般在半电波暗室环境中测量。半消声室已为北汽、清华等厂家和科研院所提供了汽车的声学传递函数测试，即发动机噪声如何传递给驾驶员、乘客等，如何评估和改善。

消声室和半消声室还可以被环保部门广泛用于仲裁噪声污染是否超标。另外，机动车鸣笛捕捉系统通过麦克风阵列采集声音，滤除背景噪音，如刹车声、发动机声等，同时通过图像比对捕捉并锁定违禁车辆，生成声波显示图片、车辆全景图、特写照片、车牌照片作为处罚依据。目前，口哨捕捉系统已在北京、广州、海口等多个城市得到应用。

汽车上市前需通过电磁兼容测试

随后，记者参观了电磁兼容实验室。这是一个半电波暗室。它的外壳是由金属板围成的六面体，用于屏蔽外界电磁波干扰进入暗室。墙壁和屋顶覆盖高性能电磁波吸收材料，吸收电磁波并消除反射。 。仅地面采用导电地板，未铺吸波材料。

中国计量科学研究院信息电子研究所工程师王少华表示，这款半电波暗室主要用于电磁兼容测试，包括工业、科学、医疗设备、信息技术设备、汽车整车、汽车零部件。

电子电气设备在工作时会辐射电磁波。同时，电子设备也容易受到电磁干扰。使用吹风机时，电视可能会受到干扰，导致图像异常，这就是电磁干扰。如果电子设备的电磁辐射过大，就会对其他设备造成干扰，并可能导致其他设备故障或功能失效。如果电子设备的抗干扰能力不足，轻则导致数据丢失，重则导致安全事故。

在电磁兼容测试室内，汽车正在进行电磁干扰测试。新京报记者 陈琳 摄

例如，汽车作为一种大型电子设备，具有多种功能，特别是新能源汽车，配备了多种传感器，如雷达、摄像头、麦克风等，并且越来越智能化，集成电子元件变得越来越复杂。来得越来越多。如果汽车的抗电磁干扰能力不足，车辆在行驶过程中会受到其他电磁干扰，可能导致控制功能失效或其他功能故障，带来很大的安全风险。因此，电磁兼容性成为产品设计中需要考虑的关键部分，电磁兼容性也成为重要的评价指标。

“国家标准对汽车的电磁兼容要求非常高，汽车在投放市场之前需要通过电磁兼容测试。”王少华表示，汽车辐射的电磁波不允许超过标准规定的限值，汽车需要具有抗电磁干扰的能力。 。因此，电磁兼容测试需要在实验室进行。

另外，静电放电抗干扰测试也是电磁兼容的测试，模拟人体静电向被测设备的放电。 “比如我们在冬天开车，拉动车门时，经常会在门把手上突然产生静电放电。事实上，静电的电压高达几千伏甚至几万伏，这可能会导致设备数据丢失或功能损坏。静电放电抗扰度测试汽车和许多其他需要对所有子设备进行的电气测试也是如此。“在实验室中使用静电放电发生器对静电放电。被测设备或汽车的各个部件，如车门、方向盘、变速杆、显示屏、按钮、灯光、雷达等部位，检查其功能是否失效。

新京报记者 陈琳

编辑白爽和校对陈迪彦