第10章 去尼玛的微创新(1/2)

“碱金属族元素谐振计时技术”这个名字听起来有点高大上，许多理科基础不好的看官或许会被吓住。

但如果说这玩意儿的另一个通俗名称“原子钟”，基本上初中生都略有耳闻。

前面一个名字，只不过把技术路线特性都摆明在题面上了：原子钟一般是利用元素最外层电子受激跃迁到高能电子层后、自然回落到低能层的自然共振周期，来实现精确计时的。

为了达到这一目的，选用的原子一般都是天然状态下、最外层只有一个电子的元素，也就是高一化学课就教过的“碱金属族元素”，氢锂钠钾铷铯钫。

理论上电子层数越多、最外层电子越活泼的元素，谐振频率越快，制成原子钟之后精度自然也就越高。所以氢原子钟一般是同族当中精度最低的，但胜在便宜。

而到了最高的铯原子时，自然定义“最外层那个电子跃迁次的时间，为1秒”，可见精度有多高。（钫是强放射性元素，半衰期只有22分钟，基本不会用。所以到铯为止）

看到这儿，有些地球读者就会诧异了：地球人为了阿波罗登月，60年代就造出氢原子钟了，铷/铯那些也都在七八十年代陆续弄出来。蓝洞星在这个领域的水平怎么这么辣鸡？

说到底还是蓝洞星航天发展缓慢，都靠商业卫星推动，所以70年代后期才有氢原子钟。后续商业卫星对精度要求提升不大，也就靠修修补补提升精度，没打算花大钱继续搞代际颠复式创新。

东海大学的物理化学系，也算是国内比较顶尖的了。是至今为止国内少数几所、仍然把推进这个技术路线摆在科研议程里的大学。

只不过，从五六年前开始，反正国家也不拨足够的预算，也没风投和企业家给钱换成果，那就烂尾摆着呗。

这就是周轩接触这些领域时，面对的现状。

……

所以，基于对业界需求现状的认知，周轩听表弟提到gps时，第一反应是这样的：

“gps？这项目当然有所耳闻，不就是那个国际合作的全球定位系统么，主导方是大洋国。不过这玩意儿对原子钟的精度要求，会比原先其他项目高很多么？但是这么高大上的项目，我们这种小基金能投的技术，又能有多少介入度？”

地球上的gps计划是美国一家自己搞的，因为那玩意儿94年初步完工，倒推回去算算日子，正好是李根总统任期内、搞“星球大战计划”时立的项。

但蓝洞星上的gps就是全球合作的典范了，因为蓝洞星没有发生过冷战，也没有浓烈的军事对抗范围，大洋国也想找一些冤大头分摊一下费用——这个模式，倒是很像地球上2000年前后的国际空间站。那个项目就是ussr解体后，90年代貌似全球大同的氛围下立项的。

东方国在gps项目里投资占比是5，将来可以换取共享定位系统的商业数据使用权，其他国家也都各自投了几个百分点。而大洋国一家投了60，但他们可以独占军事数据使用权，大致就是这么个合作模式。

不过事实上，东方国还是比较有追求的，暗地里还有一个暂时停留在纸面上的“南十字星导航系统”计划。目前肯跟大洋国虚与委蛇合作，也是因为自己还穷、技术也落后，暂时先跟在后面积攒一些经验、共享一些技术资料。

当然这些都是绝对保密的，周轩和顾玩都不知道“南十字星计划”的存在。

面对表哥的技术质疑，顾玩的回答也很干脆：“合抱之木，起于毫末。别因为项目本身太高大上就畏惧、不敢去了解。任何一个伟大的项目，都是可以一级一级拆解成很多小目标的，这就是小科研团队、小科技资本可以操作的空间。

具体到gps上，原子钟的精度一旦提升，可以让整个系统的核心指标有极大的提升——确切的说，是计时器精度提高几倍，定位精度就能提高几倍。”

对于一个卫星定位系统来说，最核心的竞争力当然就是定位精度了。

所以一听说新原子钟居然能提升定位精度，周轩立刻就是眼神里闪过一丝贪婪的光芒。

“这个原理上是怎么实现的？计时精度怎么就能转换成定位精度呢？还有你是怎么想到这些的？”周轩搓着手，忍不住追问。

同时他对表弟的能力也有些怀疑。

“你别忘了，我可是选送过国家物理奥赛队的。有些时候，基础好，善于联想，就能融会贯通。”顾玩不得不先解释一下自己的知识来源，让表哥别怀疑他被外星人附体了，然后才开始解释技术原理，

“至于原理，其实很简单——gps是根据三星测距法提供某个地面信号源的坐标定位的。所以说，‘测量某颗卫星与地面信源之间的距离’这一步的精度，就决定了定位的精度。

那么，gps又是如何测定卫星与地面信源距离的呢？其实就是靠电磁波通讯时间乘以光速，就等于往返距离——当然具体到工程上，还要考虑大气层的介电常数和相对磁导率，e*μ）^0.5公式，因为这不是全程在真空中传播。

在其他传统科研领域和航天遥感领域，几十万年慢一秒的原子钟，和300万年慢一秒的原子钟，其实没什么差别。但是在光速测距问题上，误差就被放到极大了，因为光速太快，一秒大约30万公里，所以误差1毫秒也有300公里，1微妙300米。

一部几十万年才慢1秒的氢原子钟，在太空上无校准使用几个月甚至一