时间档案:飞秒、皮秒、纳秒、微秒、毫秒、秒(转自新浪)

山西医科大时间档案:飞秒、⽪秒、纳秒、微秒、毫秒、秒(转⾃新浪)时间的单位可以从极⼩到极⼤,下⾯的描述是想传达⼀种超⼤时间跨度的感受。
⼀渺秒(⼗亿分之⼀秒的⼗亿分之⼀)
科学家是⽤渺秒来对瞬时事件进⾏计时的。
研究⼈员已经⽤稳定的⾼速激光产⽣了仅持续250渺秒的光脉冲。尽管这⼀时间间隔短得⽆法想像,但是和普朗克常数相⽐还是很长的。普朗克常数⼤约为10-43渺秒,被认为是可能持续的最短时间。
⼀飞秒(⼗亿分之⼀秒的百万分之⼀10的-15次⽅秒)
⼀个分⼦⾥的⼀个原⼦完成⼀次典型振动需要10到100飞秒。完成快速化学反应通常需要数百飞秒。光与视⽹膜上⾊素的相互作⽤(产⽣视觉的过程)约需200飞秒。
⼀⽪秒(⼗亿分之⼀秒的千分之⼀10的-12次⽅秒)
最快晶体管的运⾏以⽪秒计。⼀种⾼能加速器产⽣的罕见亚原⼦粒⼦b夸克在衰变之前可存在1⽪秒。室温下⽔分⼦间氢键的平均存在时间是3⽪秒。
⼀纳秒(⼗亿分之⼀秒10的-9次⽅秒)
光在真空中⼀纳秒仅传播30厘⽶(不⾜⼀个步长)。个⼈电脑的微处理器执⾏⼀道指令(如将两数相加)约需2⾄4纳秒。另⼀种罕见的亚原⼦粒⼦K介⼦的存在时间为12纳秒。
多哈会议
⼀微秒(百万分之⼀秒,10的-6次⽅秒)
光在这个时间⾥可以传播300⽶,⼤约是3个⾜球场的长度,但是海平⾯上的声波只能传播1/3毫⽶。⾼速的商业频闪仪闪烁⼀次⼤约持续1微秒。⼀筒在它的引信烧完之后⼤约24微秒开始爆炸。
⼀毫秒(千分之⼀秒)
中俄边境
典型照相机的最短曝光时间为⼀毫秒。⼀只家蝇每三毫秒扇⼀次翅膀;蜜蜂则每五毫秒扇⼀次。由于⽉亮绕地球的轨道逐渐变宽,它绕⼀圈所需的时间每年长两毫秒。在计算机科学中,10毫秒的间隔称为⼀个jiffy。
⼗分之⼀秒
寓⾔中常说的“⼀眨眼”的时间就是⼗分之⼀秒。⼈类的⽿朵需要⼗分之⼀秒的时间来分辨发声回声。远离太阳系飞⾏的飞⾏器旅⾏者1号,每⼗分之⼀秒飞离太阳约两公⾥。蜂雀在这个时间⾥可以拍打7次翅膀。为A到中C定调的调⾳叉振动4次。
⼀秒
健康⼈的⼼跳⼤约持续⼀秒。美国⼈平均每⼀秒吃掉350块⽐萨饼。地球每⼀秒绕太阳旋转30公⾥,⽽与此同时太阳在银河系中穿⾏274公⾥。⼀秒钟不⾜以使⽉光到达地球(需1.3秒)。传统意义上,⼀秒是24分之⼀天的60分之⼀的60分之⼀,但是科学家给出了⼀个更精确的定义:铯133原⼦基态超精细能阶跃迁的9 192 631 770个周期所持续的时间,称为⼀秒。
⼀分钟
新⽣⼉的⼤脑⼀分钟增重⼀到两毫克。鼩鼱的⼼跳⼀分钟跳1000次。常⼈⼀分钟说约150个单词或读约250个单词。光从太阳到达地球⼤约需要8分钟;当⽕星离地球最近时,从⽕星表⾯反射的太阳光到达地球约需4分钟。
⼀⼩时
俄罗斯人可复制细胞的⼀次分裂通常需要⼀⼩时。美国黄⽯国家公园的⽼式间歇喷泉两次喷发的间隔平均为⼀⼩时⼗六分钟。光⾃太阳系⾥距我们最远的⾏星冥王星到达地球的时间为5⼩时20分钟。
⼀天
对于⼈类来说,地球的⾃转周期(⼀天)也许是最⾃然的时间单位。现在地球的⾃转周期为23⼩时56分4.1秒,由于受⽉球引⼒和其他影响,地球的⾃转在持续减慢。⼈类的⼼脏⼀天⼤约跳动100 000次,
每个人的战争⼈类的肺⼀天⼤约吸⼊11 000升空⽓。⽽蓝鲸幼仔⼀天能长约100公⽄膘。
⼀年
这是地球绕太阳⼀周并且⾃转365.26周所需的时间。平均海平⾯每年上升1⾄2.5毫⽶,⽽北美每年漂离欧洲约3厘⽶。光要⽤4.3年的时间从离太阳系最近的恒星半⼈马座α星到达地球,⼤约在同样的时间⾥,⼤洋表⾯⽓流可以环绕地球⼀周。
⼀个世纪
⽉球每隔⼀个世纪远离地球3.8⽶。在⼀个世纪内,标准的压模磁盘和CD-ROM将消失。婴⼉幸运地活到100岁的⼏率为1/26,⽽巨龟能活177年。最先进的可录制CD能够⽤200年。
⼀百万年
⼀艘光速宇宙飞船⼀百万年都⾛不了前往仙⼥座路程的⼀半(仙⼥座离我们230万光年)。⽐太阳亮数百万倍的质量最⼤的恒星——蓝超巨星,要⼀百万年才能燃烧完毕。由于地层运动,⼀百万年之后,洛杉矶将漂移到现在位置的北-西北⽅向40公⾥处。
⼗亿年
刚刚形成的地球⽤了将近⼗亿年来冷却,产⽣海洋,产⽣单细胞⽣物并将原来的富⼆氧化碳⼤⽓转化为富氧⼤⽓。其间太阳已经绕银河系中⼼转了4圈。因为⽬前宇宙的年龄在120⾄140亿岁,所以超过⼗亿年的时间单位不常⽤。但是宇宙学家相信宇宙将可能⽆限制地膨胀下去,直到最后⼀个恒星死亡(100万亿年之后)和最后⼀个⿊洞消失(10100年之后)。我们的未来⽐我们已⾛的路长得多。
飞秒激光器 fs-Laser
1飞秒只有10的-15次⽅秒.它有多快呢?我们知道,光速是3×10 e+8 m/s,⽽在1飞秒之内,光只能⾛0.3 µm,这只是不到⼀根头发丝的百分之⼀.
飞秒激光器对时间的分辨率可以达到飞秒的程度,所以叫做飞秒激光器.当⼀台机器对时间的分辨率达到⼀定的程度时,它就可以看到许多我们平时⽤⾁眼看不到的运动细节.⽐如,我们在影视器材的帮助下,就可以看到⼀个⾮常奇妙的世界.
飞秒激光器对时间的分辨率远远⾼于影视器材,经计算,飞秒激光器已经获得了⼈类在实验室中所能获得的世界上最短的脉冲.通过它,我们可以看到更快速、更微妙的运动,例如绿⾊植物的光合作⽤过程、细胞的分裂过程、电⼦围绕原⼦运动的过程等等.
但是,现在这些过程还⽆法形成影像,飞秒激光器只能以波纹的形式将它们展⽰出来.不过,专业⼈员还是可以通过飞秒激光器做许多事情,⽬前,科学家正在研究如何将它应⽤于检查⼈体内的癌细胞.
由于飞秒激光器对空间的分辨率也是极⾼的,以⾄于可以追上围绕原⼦核运动的电⼦,并将它们⼀个个打掉,仅剩⼀个孤⽴的原⼦核存在.
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本文发布于:2024-09-23 04:30:43,感谢您对本站的认可!

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