【這些文化遺存現(xiàn)今的模樣80】

　　光明日報記者 賈月洋 楊玨

　　“一寸光陰一寸金，寸金難買寸光陰”，中國人歷來珍惜時間。但日升月落，如何精確把握時間？卻是個難題！

　　《尚書·堯典》中有段記載：“乃命羲和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授民時。”傳說中，由專人觀測天體運行的規(guī)律，并虔敬地將精準(zhǔn)的時間授予尋常百姓，是帝堯?qū)嵭械囊豁椫匾e措。自此，華夏大地，代代相傳。

　　“敬授民時”，最早是什么樣子？以前，人們只能推測，直到在山西省臨汾市襄汾縣，發(fā)現(xiàn)了被學(xué)界認(rèn)為是“堯都”的陶寺遺址，才有了實物證據(jù)。

　　冬日，記者前往一探究竟。

　　大雪過后，地面凍結(jié)。一望無際的荒原上，十三面大致呈半圓形分布的細(xì)墻在陽光下挺立，與不遠(yuǎn)處的塔兒山相映成趣。這，就是陶寺遺址觀象臺復(fù)原場景。原址距今已超過四千年，是目前世界上已知最早的觀象臺遺址。

　　這個古觀象臺遺址，是2003年被發(fā)現(xiàn)的。出土后不久，考古工作者在附近的墓葬里，又發(fā)掘出一根多色相間的漆木桿。經(jīng)學(xué)者研究，它與此前發(fā)掘出的另一根木桿相配，便組成我國現(xiàn)存最早的用于測量正午日影長度的儀器——圭尺和立表，合稱“圭表”。圭尺上那變換的顏色，便是上古時期的刻度。

　　“圭表和觀象臺的功能，主要是測定節(jié)氣，即根據(jù)日出時太陽處在觀象臺的不同縫隙，和正午時圭表顯示的影子長度，來明確時節(jié)。”參與圭表和觀象臺發(fā)掘的中國社會科學(xué)院考古研究所特級技師馮九生告訴記者，“在陶寺，我們還發(fā)現(xiàn)了沙漏等用來計時的器物。可以說，陶寺先民對時間的掌握，在當(dāng)時世界范圍內(nèi)都是領(lǐng)先的，也呼應(yīng)了《尚書·堯典》中‘敬授民時’的記載。”

　　聽至此，已然令人贊嘆，而馮九生接下來的話，就更令人驚嘆了———原來，古人用圭表，不僅觀測時間，它還有另一項功能，測量空間距離。“其原理在今天看來并不復(fù)雜，通過記錄下不同位置的正午日影長度，按比例進(jìn)行換算就可以實現(xiàn)。”

　　但，這可是發(fā)生在四千多年前啊！時間與空間的轉(zhuǎn)換原理，便已被我們的先民掌握了！

　　以陶寺為起點，往來千年、縱橫萬里，授時工作的痕跡，歷歷可數(shù)——河南登封的測景臺，見證了周公的謀國之慮；設(shè)計巧妙的渾天儀，彰顯了張衡的過人智慧；運算精確的《授時歷》，凝結(jié)了郭守敬的辛勞付出……遍布各地的日晷、漏刻、鐘鼓樓，更不知見證了多少日月更替。

　　隨著人類的進(jìn)步，對時間維度的要求，也越發(fā)精確，從最初的年、月、日，向著時、分、秒，乃至毫秒、微秒、納秒進(jìn)發(fā)。時間的“度量”，也從傳統(tǒng)的天文觀測，逐漸步入原子鐘時代。

　　今天，仍然有這么一批人，為我們堅守著“時間的秩序”。

　　在襄汾西南數(shù)百公里的驪山腳下、華清池旁，坐落著我國唯一專門、全面從事時間頻率科學(xué)研究的科研機(jī)構(gòu)——中國科學(xué)院國家授時中心。它的得名，正源自《尚書·堯典》中的“敬授民時”。而它所授的時，便是我們再熟悉不過的——“北京時間”。

　　“北京時間”，究竟是怎么產(chǎn)生的？

　　“這離不開一項關(guān)鍵工作，產(chǎn)生時間的工具——原子鐘的研發(fā)。”國家授時中心主任、首席科學(xué)家張首剛說，“現(xiàn)在，我們不僅擁有世界先進(jìn)的冷原子銫噴泉基準(zhǔn)鐘、冷原子銣噴泉守時鐘等各類原子鐘，還有基于地球自轉(zhuǎn)的世界時測量系統(tǒng)。而且，我國是世界上第二個自主掌握守時核心設(shè)備研發(fā)的國家，守時水平穩(wěn)居世界前三！”

　　“走，帶你們看看我們自主研發(fā)的光抽運小銫鐘去，它可是‘北京時間’播報離不開的‘神器’！”工作人員得意地說。

　　“神器”？那必定不一般！

　　可當(dāng)記者在國家授時中心地下一層的守時鐘房得見真容，不免有點恍惚：眼前，這深藏在狹小房間里的幾臺黑色長方體儀器，不就是橫放的電腦主機(jī)嗎？

　　“可別小瞧它！”工作人員說，雖然和動輒裝滿整個房間的其他原子鐘相比，小銫鐘算不上“重器”，可它卻是授時工作最常用的原子鐘之一。曾經(jīng)，受制于材料、工藝等，這類鐘一度依賴進(jìn)口。

　　2017年，美國宣布停止向我國出口小銫鐘。而國家授時中心的專家團(tuán)隊，卻沒有因此被“卡脖子”。由于早已提前布局小銫鐘研發(fā)，他們與企業(yè)合作，成功研制出了世界上首款光抽運小銫鐘，并向其他國家出口，打破了美國的獨家壟斷。

　　除了“產(chǎn)生時間”，在現(xiàn)代社會中，“授時精度”也是極為重要的一環(huán)——誤差要盡可能縮小。“我們正在推動高精度地基授時系統(tǒng)建設(shè)，將通過光纖等方式進(jìn)行授時，預(yù)計2025年建成后，授時精度有望達(dá)到100皮秒（1皮秒為1萬億分之一秒）。”張首剛說。

　　時間精度，與老百姓的日常生活有什么聯(lián)系？“不同行業(yè)、不同場景，對時間精度的需求不一樣。普通人可能用到秒就足夠了，但對一些行業(yè)來說，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。像金融結(jié)算，需要的精度在毫秒級；電力系統(tǒng)故障位置診斷，需要微秒級；引力波探測，需要皮秒級以上。”國家授時中心黨委書記竇忠解釋，“時間是迄今測量精度最高的物理量，它的意義不僅在于它本身，還在于它與其他物理量之間的轉(zhuǎn)化。譬如，我們平時使用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，靠信號往返的時間差進(jìn)行距離測量，哪怕有一微秒的誤差，定位的距離就要差出三百米遠(yuǎn)呢！”

　　這真是名副其實的“失之毫厘，謬以千里”！

　　回想起陶寺圭表的測距功能，時間與空間的轉(zhuǎn)化規(guī)律，在古今之間架起了一道橋梁，令人豁然開朗！這就不難理解，中國科學(xué)家為什么費盡心力也要自主研發(fā)小銫鐘了——標(biāo)準(zhǔn)時間的產(chǎn)生，若被外人掌控，后果不堪設(shè)想。

　　從塔兒山到驪山，從圭表到銫鐘，從日影落處到原子飛舞……“敬授民時”，已走過四千多個春秋。此時此刻，“北京時間”的發(fā)播，仍在嘀嗒嘀嗒繼續(xù)。我們這個時代的時間守護(hù)者，正在向著更加精確的量級前行，不舍晝夜……