您開車時迷路了嗎?可能不是最近才有了GPS導航。

如今，每輛新車或卡車中的觸摸屏導航/信息娛樂系統都被俗稱為“ GPS”，這是我們今天理所當然的技術。實際上，它無處不在，很難想象沒有它們的新車(盡管確實存在這樣的車，人們使用了地圖和轉盤)。但是，如今的導航觸摸屏之路是一條蜿蜒曲折的道路，其標志是數十年來發展起來的三項不斷發展的技術。這些創新花了一段時間才最終注定了拙劣的路線圖，更不用說難以閱讀和重述了。

下次您不知道如何到達某個地方，而不得不依靠嵌入在汽車顯示屏上的地圖時，您可以感謝原子鐘，為實際的全球定位系統提供動力的衛星星座以及不起眼的觸摸屏。

真的幾點了?

在導致當今GPS無法使用的三種技術中，原子鐘可能是最出乎意料的。但這對GPS技術至關重要。每個GPS衛星都包含多個原子鐘，這些原子鐘可為每個GPS信號計算在十億分之一秒內的時間。這使銀行可以找到您用來存入支票的ATM的時間和地點，從而在所有金融交易中都加蓋時間戳記。它使聯邦航空管理局能夠使用其多普勒天氣雷達網絡精確跟蹤危險天氣。它使您的蜂窩電話提供商可以更有效地共享其有限的無線電頻譜，因此您可以隨時撥打電話。而且，它可以確保數字廣播公司無論您身在何處，所有歌曲都將同時到達同一電臺。

(而且，盡管有這個名字，否，原子鐘也不具有放射性。感謝您的詢問。)

像傳統時鐘一樣，原子鐘使用振蕩來跟蹤時間。傳統的時鐘計算鐘擺振蕩產生的滴答聲。機械手表使用來自發條發條的能量，這些發條經過一系列齒輪傳遞至擺輪，擺輪來回擺動。數字時鐘使用石英晶體的振蕩或電源線的振蕩。無論采用何種技術，它們都使用振蕩作為跟蹤時間的方式，原子鐘也是如此。

原子鐘采用電振蕩器，該電振蕩器受原子在原子核上的正電荷與周圍電子云之間的自然振蕩運動所調節。這種振蕩永遠不會改變，因此與傳統時鐘不同，該振蕩器的頻率可用于極其精確的計時。

這個想法是由哥倫比亞大學物理學教授Isidor Rabi于1945年使用他在1930年代開發的一種稱為原子束磁共振的技術提出的。這可以通過檢測原子和分子旋轉的單個狀態來準確地測量原子核的磁性能，而該技術又被證明是可行的精確計時方法。美國國家標準局(現為美國國家標準技術研究院，簡稱NIST)于1949年推出了使用原子束磁共振的第一個時鐘，但它不夠精確。1952年，發現銫是最精確的元素，并且首次在名為NBS-1的時鐘上使用。七年后，NBS-1成為NIST的主要計時器。

到1967年舉行的第13屆度量衡大會時，已經建立了國際標準：第二次定