本書是美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所詹姆斯·杰斯帕森與簡·菲茨-倫道夫所創(chuàng)作的時間科普作品。本書從歷史發(fā)展的角度，深入淺出地介紹了時間的產(chǎn)生原理和保持方法。首先，從日常時間的應(yīng)用出發(fā)，描述了時間的定義、特性和計時技術(shù)的歷史。接著，逐漸展開介紹了時間的度量原理和發(fā)展歷史，并且介紹了與鐘表相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)和現(xiàn)代守時鐘-原子鐘，包括原子鐘的種類和與其相關(guān)物理學(xué)工作原理。然后，介紹了計時的方法和時間傳輸技術(shù)。同時，從電力導(dǎo)航等行業(yè)出發(fā)，本書介紹了時間在人們生活中的應(yīng)用。作者還通過描述時間與數(shù)學(xué)、物理、天文學(xué)的關(guān)系，深入介紹了計時技術(shù)的困境，時間與其他物理量（如秒）的關(guān)系。后，展望了未來時間的相關(guān)技術(shù)。
對時間的討論和研究是永無止境的。在展望時間的未來之前，我們先從日晷了解一下時間的前世，再從原子鐘來了解一下他的今生。
距這本書版出版已有二十余年。在過去的這些年中，人造衛(wèi)星已經(jīng)司空見慣；電腦進入了尋常百姓家；每天有千萬條數(shù)字信息在城市與國家之間通過通信衛(wèi)星和光纖傳輸；天文學(xué)家們已經(jīng)確定了黑洞的存在；研究人員可以控制單個或者一小組原子。這些變化深刻地影響著計時和時間傳遞技術(shù)，以及人類對時間和空間本質(zhì)的理解。
新的一版中，我增加了六章新內(nèi)容，同時還對版的一些章節(jié)做了修訂。我會介紹以上出現(xiàn)的這些事情，當(dāng)然，還有更多。
初，我希望本書適用于普通讀者。因此，本書選取了折中的方式，介紹了在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的時間概念、計時和時間的應(yīng)用技術(shù)。但隨后我發(fā)現(xiàn)，我的很多同事也會通過閱讀本書的某些章節(jié)來溫習(xí)相關(guān)的知識。當(dāng)然，這也不奇怪。時間和頻率技術(shù)的產(chǎn)生、存在和應(yīng)用其實已經(jīng)成為一門很大的學(xué)科，具有一定的獨立性。雖然第二版沒有試圖給出深度的、教科書式的呈現(xiàn)，但我希望在便于讀者理解的基礎(chǔ)上，仍舊保持科學(xué)的整體性。
在1988 年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS）改名為美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）。雖然我仍對NBS 這個名字保有感情，但終還是在本書中使用了NIST 這個新稱呼。
詹姆斯杰斯帕森（James Jespersen）
詹姆斯·杰斯帕森，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所研究員，多年從事時間科學(xué)、授時測量等工作，發(fā)表眾多權(quán)威學(xué)術(shù)論文。簡·菲茨-倫道夫，美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所研究員，從事授時測量等前沿研究，在時間科普領(lǐng)域頗有建樹。任燁，中國科學(xué)院國家授時中心（西安天文臺）研究員，博士，主要從事時間科學(xué)、授時測量等研究，在國內(nèi)外權(quán)威期刊發(fā)表多篇學(xué)術(shù)論文。
Ⅰ 時間難題 / 001
1 神秘的時間 / 003
2 物體的振動 / 012
Ⅱ 手工時鐘和手表 / 027
3 早期的鐘表 / 029
4 鐘表的品質(zhì)因子 / 035
5 制造更好的鐘表 / 043
6 原子簡史 / 055
7 冷卻原子鐘 / 063
8 每個人的時間 / 073
Ⅲ 尋找并保存時間 / 081
9 時間尺度 / 083
10 鐘表背后的鐘表 / 097
11 時間的傳遞 / 108
Ⅳ 時間的應(yīng)用 / 117
12 標(biāo)準(zhǔn)時間 / 119
13 偉大的組織者 / 126
14 嘀嗒聲和比特數(shù) / 138
Ⅴ 時間、科學(xué)和技術(shù) / 149
15 時間和數(shù)學(xué) / 151
16 時間和物理 / 162
17 時間和天文 / 176
18 時間的終結(jié) / 187
19 時間的方向，自由到哪種程度 / 196
20 時間和伺服系統(tǒng) / 210
21 時間信息 / 219
22 米和秒的關(guān)系 / 227
23 未來的時間 / 238
譯后記 / 251
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