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原子钟飓风停电致4.8微秒偏差:全美基准时间精度解析

时间:2025-12-23 10:30
12 月 23 日消息,科技媒体 TechSpot 今天(12 月 23 日)发布博文,报道称美国国家标准与技术研究院(NIST)发布公告,称受飓风级强风引发的火灾风险影响,Xcel Energy

12月23日,科技媒体TechSpot发布报道称,美国国家标准与技术研究院(NIST)发布公告,受飓风级强风引发的火灾风险影响,Xcel Energy本周在科罗拉多州博尔德地区采取了预防性断电措施,导致其互联网时间服务设施短暂停摆。

全美最准原子钟因飓风停电出现 4.8 微秒误差

time.gov 网站的页面截图,该网站由美国国家标准与技术研究院(NIST)面向公众提供最新授时服务。图源:NIST

报道援引博文介绍,根据NIST的通知,受此次意外断电影响的NTP服务器包括:

time-a-b.nist.gov

time-b-b.nist.gov

time-c-b.nist.gov

time-d-b.nist.gov

time-e-b.nist.gov

ntp-b.nist.gov

事故的直接原因是极端大风破坏了公用电力线路。NIST原子钟系统团队负责人Jeff Sherman透露,虽然团队迅速启用了备用电源以维持“氢脉泽钟”的运行,但在随后的检查中发现,至少有一台关键的备用发电机发生了故障。

全美最准原子钟因飓风停电出现 4.8 微秒误差

位于博尔德的NIST F-4原子钟。图源:美国国家标准与技术研究院

这一故障不仅迫使校区关闭了大部分建筑的空调冷却系统,还直接导致原子钟系统的主要信号分配链中断,从而失去了与协调世界时(UTC)的同步。NIST发言人Rebecca Jacobson随后证实,这次电力中断导致NIST的标准时间出现了约4.8微秒的偏差。

针对这“丢失的4.8微秒”,NIST进行了一个形象化的科普解释。4.8微秒即百万分之4.8秒,作为对比,人类眨一次眼大约需要35万微秒,打一个响指则需要15万微秒。

全美最准原子钟因飓风停电出现 4.8 微秒误差

美国国家标准与技术研究院 (NIST) 用于计时的铯束原子钟。图源:美国国家标准与技术研究院

Jacobson强调,对于绝大多数普通用户而言,这种程度的时间偏差完全无法感知,也不会对日常生活造成任何实质性影响,并明确表示“时间系统并没有崩溃”。

此次受到影响的核-心设备是NIST-F4原子钟,该设备于2025年早些时候刚刚上线。作为时间计量的“黄金标准”,NIST-F4采用喷泉式设计,通过测量铯原子核-心的频率来定义“秒”的长度。

其运行速率极其稳定,理论上即使从1亿年前恐龙时代运行至今,累计误差也不会超过1秒,此类高精度设备是GPS系统、数据中心及科研通信等领域的基石。

全美最准原子钟因飓风停电出现 4.8 微秒误差

位于博尔德的NIST F-4原子钟。图源:美国国家标准与技术研究院

虽然偏差极其微小,但对于电信、航空航天等对时间精度要求极高的行业仍可能产生影响。为此,NIST启动了冗余防御机制。

Jacobson表示,时间服务由分布在不同地点的时钟和服务器网络共同维护,具备高度的抗风险能力。NIST在断电前已通知相关高精尖用户,建议其作为预防措施接入其他网络,以确保服务不中断。

截至目前,NIST博尔德基地的电力供应仍未恢复。NIST方面表示,系统目前处于安全状态,不存在进一步损坏的风险。一旦外部供电恢复正常,技术团队将立即着手对原子钟进行重新校准,修正这4.8微秒的偏差,确保运送给全球时间的“基准尺”重回绝对精准状态。

来源:https://www.ithome.com/0/907/107.htm
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