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电脑上的时间为什么比手机上的慢?

  你有没有这样的经历:临近下班,收拾好物品,准备到点就往外冲,但发现打卡机上的时间居然比手机上的慢2分钟。时间到底是怎么测量的?为什么不同设备上的时间会不一样?
  时间是怎么测量的?
  很多人可能会有这样的疑问:时间是怎么测量的?一秒是怎么定义的?其实,人类对时间的认知经历了多个阶段,这种认知方式受文化、科技和社会发展等多种因素影响。早期,古人主要通过观察自然现象来计时,比如昼夜的交替、月相的变化、季节的更替等。这些观测提供了基本的时间概念,最经典的就是根据太阳的活动规律、日常生产活动和生活习惯等归纳出的十二时辰。此外,古人也会用水钟、沙漏等来辅助测量时间,但这些测量方式缺乏准确性。
  随着科技的发展,人们开始使用机械钟表来测量时间。最早的机械钟表是机械振荡钟,它通过钟摆的来回振荡进行计时,摆动周期越稳定,测量精度越高。随着原子物理学的发展,人们开始使用原子钟作为时间的基准。国际单位制在1967年将秒的定义与铯原子的振荡周期联系起来,秒被定义为“铯原子基态超精细结构跃迁的9,192,631,770倍的周期”。这样的定义具有高度的稳定性和可重复性,因为铯原子的振荡频率非常稳定且易于测量。
  电子钟为什么经常会慢几分钟?
  在手机普及之前,每天早晨叫醒大家的估计都是电子钟,也许有些人现在还在用。电子钟经常会慢几分钟,隔一段时间就需要重新调整一下时间,这是为什么呢?
  电子钟最核心的器件是石英晶体振荡器,简称晶振。当电子钟通电时,晶振会产生一个非常稳定的震荡频率(一般来说,晶振的震荡频率非常高),电子钟内部的电路会对这个高频率的信号进行频率分割,得到更适合计时的低频信号。电子钟的内置计数器再对这个低频信号进行计数,以测量经过的时间,最后在电子显示器上显示时间。电子钟的误差来源主要有石英晶体的温度敏感性、电池电量变化、制造精度、校准问题、环境因素等。
  同样的设备时间为什么不一样?
  生活中,处处可以看到时间的影子,比如家里的微波炉,办公楼的电梯上都会显示时间,这些设备不像电子钟那样采用晶振的方式去计时,而是采用了别的方式。传统的微波炉可以通过电网的稳定频率来实现计时功能。我国的电网频率是50Hz,微波炉只要发现交流电变化了50个周期,就可以自动记录为1秒。其实,许多家用电器的电子计时都依靠电网的统一频率来保证。频率随着电网负载而变化,按照24小时为一个周期校准一次,保证这些时钟保持长时间准确。但如果频率持续下降一段时间,就会造成中央供暖定时器、微波炉等设备的电子计时变慢。比如,2018年,欧洲多个国家的电子钟“走慢”了6分钟,该现象长达一个多月,最后发现根本原因是电力供应不足。
  如果是智能微波炉或者智能电梯,它们内置网卡,可以像电脑一样联网获取时间。但同样联网的设备为什么也会出现时间误差呢?导致时间不一致的原因有很多,可能是网络延迟、时间同步协议差异、硬件时钟漂移、定期的时间同步等。
  有些设备会定期进行时间同步,而另一些则没有启用这一功能,这也会导致不同设备时间存在差异。所以下班什么时候可以往外冲,还是要看打卡机上的时间。

(尹广水)


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