“堿金屬族元素諧振計(jì)時(shí)技術(shù)”這個(gè)名字聽起來有點(diǎn)高大上，許多理科基礎(chǔ)不好的看官或許會被嚇住。

    但如果說這玩意兒的另一個(gè)通俗名稱“原子鐘”，基本上初中生都略有耳聞。

    前面一個(gè)名字，只不過把技術(shù)路線特性都擺明在題面上了：原子鐘一般是利用元素最外層電子受激躍遷到高能電子層后、自然回落到低能層的自然共振周期，來實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí)的。

    為了達(dá)到這一目的，選用的原子一般都是天然狀態(tài)下、最外層只有一個(gè)電子的元素，也就是高一化學(xué)課就教過的“堿金屬族元素”，氫鋰鈉鉀銣銫鈁。

    理論上電子層數(shù)越多、最外層電子越活潑的元素，諧振頻率越快，制成原子鐘之后精度自然也就越高。所以氫原子鐘一般是同族當(dāng)中精度最低的，但勝在便宜。

    而到了最高的銫原子時(shí)，自然定義“最外層那個(gè)電子躍遷91億9263萬1770次的時(shí)間，為1秒”，可見精度有多高。（鈁是強(qiáng)放射性元素，半衰期只有22分鐘，基本不會用。所以到銫為止）

    看到這兒，有些地球讀者就會詫異了：地球人為了阿波羅登月，60年代就造出氫原子鐘了，銣/銫那些也都在七八十年代陸續(xù)弄出來。藍(lán)洞星在這個(gè)領(lǐng)域的水平怎么這么辣雞？

    說到底還是藍(lán)洞星航天發(fā)展緩慢，都靠商業(yè)衛(wèi)星推動，所以70年代后期才有氫原子鐘。后續(xù)商業(yè)衛(wèi)星對精度要求提升不大，也就靠修修補(bǔ)補(bǔ)提升精度，沒打算花大錢繼續(xù)搞代際顛復(fù)式創(chuàng)新。

    東海大學(xué)的物理化學(xué)系，也算是國內(nèi)比較頂尖的了。是至今為止國內(nèi)少數(shù)幾所、仍然把推進(jìn)這個(gè)技術(shù)路線擺在科研議程里的大學(xué)。

    只不過，從五六年前開始，反正國家也不撥足夠的預(yù)算，也沒風(fēng)投和企業(yè)家給錢換成果，那就爛尾擺著唄。

    這就是周軒接觸這些領(lǐng)域時(shí)，面對的現(xiàn)狀。

    ……

    所以，基于對業(yè)界需求現(xiàn)狀的認(rèn)知，周軒聽表弟提到GPS時(shí)，第一反應(yīng)是這樣的：

    “GPS？這項(xiàng)目當(dāng)然有所耳聞，不就是那個(gè)國際合作的全球定位系統(tǒng)么，主導(dǎo)方是大洋國。不過這玩意兒對原子鐘的精度要求，會比原先其他項(xiàng)目高很多么？但是這么高大上的項(xiàng)目，我們這種小基金能投的技術(shù)，又能有多少介入度？”

    地球上的GPS計(jì)劃是美國一家自己搞的，因?yàn)槟峭嬉鈨?4年初步完工，倒推回去算算日子，正好是李根總統(tǒng)任期內(nèi)、搞“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”時(shí)立的項(xiàng)。

    但藍(lán)洞星上的GPS就是全球合作的典范了，因?yàn)樗{(lán)洞星沒有發(fā)生過冷戰(zhàn)，也沒有濃烈的軍事對抗范圍，大洋國也想找一些冤大頭分?jǐn)傄幌沦M(fèi)用——這個(gè)模式，倒是很像地球上2000年前后的國際空間站。那個(gè)項(xiàng)目就是USSR解體后，90年代貌似全球大同的氛圍下立項(xiàng)的。

    東方國在GPS項(xiàng)目里投資占比是5%，將來可以換取共享定位系統(tǒng)的商業(yè)數(shù)據(jù)使用權(quán)，其他國家也都各自投了幾個(gè)百分點(diǎn)。而大洋國一家投了60%，但他們可以獨(dú)占軍事數(shù)據(jù)使用權(quán)，大致就是這么個(gè)合作模式。

    不過事實(shí)上，東方國還是比較有追求的，暗地里還有一個(gè)暫時(shí)停留在紙面上的“南十字星導(dǎo)航系統(tǒng)”計(jì)劃。目前肯跟大洋國虛與委蛇合作，也是因?yàn)樽约哼€窮、技術(shù)也落后，暫時(shí)先跟在后面積攢一些經(jīng)驗(yàn)、共享一些技術(shù)資料。

    當(dāng)然這些都是絕對保密的，周軒和顧玩都不知道“南十字星計(jì)劃”的存在。

    面對表哥的技術(shù)質(zhì)疑，顧玩的回答也很干脆：“合抱之木，起于毫末。別因?yàn)轫?xiàng)目本身太高大上就畏懼、不敢去了解。任何一個(gè)偉大的項(xiàng)目，都是可以一級一級拆解成很多小目標(biāo)的，這就是小科研團(tuán)隊(duì)、小科技資本可以操作的空間。

    具體到GPS上，原子鐘的精度一旦提升，可以讓整個(gè)系統(tǒng)的核心指標(biāo)有極大的提升——確切的說，是計(jì)時(shí)器精度提高幾倍，定位精度就能提高幾倍?！?br/>
    對于一個(gè)衛(wèi)星定位系統(tǒng)來說，最核心的競爭力當(dāng)然就是定位精度了。

    所以一聽說新原子鐘居然能提升定位精度，周軒立刻就是眼神里閃過一絲貪婪的光芒。

    “這個(gè)原理上是怎么實(shí)現(xiàn)的？計(jì)時(shí)精度怎么就能轉(zhuǎn)換成定位精度呢？還有你是怎么想到這些的？”周軒搓著手，忍不住追問。

    同時(shí)他對表弟的能力也有些懷疑。

    “你別忘了，我可是選送過國家物理奧賽隊(duì)的。有些時(shí)候，基礎(chǔ)好，善于聯(lián)想，就能融會貫通?！鳖櫷娌坏貌幌冉忉屢幌伦约旱闹R來源，讓表哥別懷疑他被外星人附體了，然后才開始解釋技術(shù)原理，

    “至于原理，其實(shí)很簡單——GPS是根據(jù)三星測距法提供某個(gè)地面信號源的坐標(biāo)定位的。所以說，‘測量某顆衛(wèi)星與地面信源之間的距離’這一步的精度，就決定了定位的精度。

    那么，GPS又是如何測定衛(wèi)星與地面信源距離的呢？其實(shí)就是靠電磁波通訊時(shí)間乘以光速，就等于往返距離——當(dāng)然具體到工程上，還要考慮大氣層的介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率，也就是代入s=（ε*μ）^0.5公式，因?yàn)檫@不是全程在真空中傳播。

    在其他傳統(tǒng)科研領(lǐng)域和航天遙感領(lǐng)域，幾十萬年慢一秒的原子鐘，和300萬年慢一秒的原子鐘，其實(shí)沒什么差別。但是在光速測距問題上，誤差就被放到極大了，因?yàn)楣馑偬?，一秒大約30萬公里，所以誤差1毫秒也有300公里，1微妙300米。

    一部幾十萬年才慢1秒的氫原子鐘，在太空上無校準(zhǔn)使用幾個(gè)月甚至一兩年后，累計(jì)誤差可能有幾微妙，相應(yīng)的定位誤差就可能有幾百米。

    而如果研發(fā)了銫原子鐘作為GPS衛(wèi)星的測距定時(shí)器，誤差就可以縮小到五六十米，而且將來只要銫原子鐘進(jìn)一步深挖潛力，這個(gè)精度還能提高——這不就找到巨大的商業(yè)化變現(xiàn)可能性了么？

    你想想看，目前那么多互聯(lián)網(wǎng)送飯打車和電商。按照目前的GPS精度規(guī)劃，那是只能用于軍事和科研遙感定位的，未來沒有進(jìn)一步服務(wù)于電商乃至互聯(lián)網(wǎng)的想象空間。而一旦精度能提升一個(gè)數(shù)量級，甚至更多，未來的適用范圍簡直無法想象?！?br/>
    聽表弟這么深入淺出地一解讀，周軒頓時(shí)就覺得原先無比高大上的項(xiàng)目，竟然有了他這種小人物也參與的操作空間。

    太神奇了。

    GPS很牛逼？那又如何，咱搞不定那些宏大的偉業(yè)，但也能拆出一個(gè)個(gè)小目標(biāo)，先投錢解決其中一個(gè)小目標(biāo)啊。

    而且是提升最核心競爭力的一個(gè)小目標(biāo)。

    “太不可思議了……聽你這么一說，似乎就是捅破一層窗戶紙的事兒啊，可那么多科學(xué)家和資源統(tǒng)籌的各國技術(shù)官僚，怎么就沒想到呢？我總覺得這里面有些不對勁。連你都能想到?！敝苘幱X得太順利了，以至于忍不住自我懷疑。

    這個(gè)問題顧玩也沒有答案，只能推演分析一波：“這個(gè)么，我覺得是懂商業(yè)的人不懂技術(shù)，懂技術(shù)的人不懂商業(yè)，導(dǎo)致了一些燈下黑——大洋國方面一開始只是為了軍事定位才搞的GPS，他們也沒想過用衛(wèi)星直接給導(dǎo)彈制導(dǎo)，那只是大范圍索敵或者搜救定位用的，所以幾百米的定位精度就夠用了。

    你想想，要是一個(gè)飛機(jī)或者一艘潛艇出事兒了，要派增援去搜救，這時(shí)候就算定位誤差幾百米，其實(shí)沒什么關(guān)系，因?yàn)樗丫蕊w機(jī)到了那兒居高臨下看一眼，誤差幾百米也能找到。

    可是商業(yè)界、尤其是互聯(lián)網(wǎng)+產(chǎn)業(yè)界，將來可以發(fā)展出的對精確定位的需求，就不是幾百米誤差能滿足的了，因?yàn)閮烧邞?yīng)用場景不同。

    NASA的科學(xué)家不理解互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)家需要多高精度、肯額外掏多少錢換取提升精度。而互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)家不知道提升一點(diǎn)精度需要多花多少錢，這里面的溝通不暢、不對稱，或許就造就了我們撿漏的機(jī)會吧。”

    這種說法讓周軒深有同感：“這倒是……別說大洋國的科學(xué)家敢怎么開口了，光是我看到的咱東海大學(xué)那幫專家教授，那叫一個(gè)敢開口哦。一臺銫原子實(shí)驗(yàn)機(jī)試制費(fèi)，就敢報(bào)百萬美元，至于整體實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，都沒個(gè)準(zhǔn)，至少千萬美元級起步?！?br/>
    （注：美元是大洋國貨幣單位的俗稱，學(xué)名叫“大洋元”。之所以這么俗稱，只是因?yàn)榇笱髧腻X印刷得比較漂亮，別瞎聯(lián)想。）

    周軒原先也覺得科學(xué)家們報(bào)價(jià)太高了，但事實(shí)上確實(shí)要這個(gè)價(jià)。因?yàn)橹貕A金屬元素鐘跟氫原子鐘相比，有好多額外的新技術(shù)瓶頸，比如需要用到“原子噴泉”技術(shù)。徹底攻克這些難關(guān)，千萬美金級別的投入肯定是要的。

    從氫原子鐘到重堿金屬元素鐘的提升，并不是線性的，而是有點(diǎn)像“當(dāng)你要造一架極速900公里的飛機(jī)時(shí)，你可以在成熟的活塞螺旋槳飛機(jī)上繼續(xù)修修補(bǔ)補(bǔ)挖潛”，但當(dāng)你想要造超音速飛機(jī)時(shí)，再怎么修補(bǔ)優(yōu)化都沒用了，必須突破噴氣機(jī)技術(shù)。

    重堿金屬元素鐘用到的“原子噴泉”技術(shù)，就相當(dāng)于是橫亙在活塞和噴氣之間的那一道坎。

    初始的噴氣機(jī)戰(zhàn)斗力不一定有巔峰的活塞機(jī)厲害，這也是純商業(yè)考慮衡量時(shí)，大家傾向小步快跑、快速迭代，但不愿意做代際顛復(fù)突破的原因。

    畢竟元首那樣瘋狂、不考慮性價(jià)比配置科研資源的毒菜者不多。

    商業(yè)嘛，還是抄抄剽剽微創(chuàng)新比較來錢。