9月4日，一篇发表于《自然》期刊的研究论文将一秒钟的精度提高到了前所未有的高度。今年1月，中国科学技术大学研究团队研制的锶原子光晶格钟，其精度已经达到了5×10^-18，即运行72亿年仅会偏差1秒。时隔不到一年，这个精度就又一次被提高。这次的研究由美国科罗拉多大学物理系教授叶军的团队完成。之前的光晶格钟利用的是原子中的电子在受到激发跃迁时释放电磁波的原理，只要电磁波的频率够高，线宽够窄，也就是光谱的纯度够高，就可以靠电磁波的频率对一秒钟进行定义。叶军团队仍然采用激发电磁波来测量时间，但他们从电子激发转向了核激发。类似于传统电子钟及光钟中，当核外电子吸收能量后可以跃迁至更高能级，原子核自身在吸收特定的能量后也可能处于更高能量的状态，并辐射出一定能量的电磁波。在该项研究中，叶军团队成功激发了元素锕229核中跃迁辐射出紫外波段的电磁波，并与锶87原子钟建立了直接的频率连接。通过核钟与原子钟之间的频率比测量，可以将一秒钟的精度再提高一个量级，达到10^-19的理论精度。此外，传统原子钟和光钟需要的绝对零度，即约零下273摄氏度，而该实验的控制温度仅在约零下122摄氏度。这也意味着核钟的运行环境比原子钟更易达到。这些研究标志着核基固态光学钟的新开端。 科学家们对于一秒精度的追求不仅仅是对技术极致的追求，而是因为时间的精度越高，就越延伸了对更小尺度的物理学规律探索的下限。我们现在几乎对所有真实世界的测量都建立在时间的基础上。国际标准单位一共有7个，除了摩尔是直接通过阿伏加德罗常数定义的，其他单位都通过时间辅助定义。例如，米是光在299,792,458分之一秒内在真空中行进的距离，千克通过普朗克常数和秒定义，而安培通过电荷常数及秒定义，开尔文则通过玻尔兹曼常数和千克米秒联合定义。所以，任何对一秒精度的推进不仅是单纯提高我们人类观测世界的单一维度，而是人类观测世界精度的全面提升。 9月18日，另一篇发表于《自然》期刊的文章揭示了一个新的庞大发现。天文学家在分析荷兰低频阵列射电望远镜拍摄的图像时，发现了一个超大质量黑洞喷出的两道巨大喷流，总长度约为2,300万光年。这是迄今为止发现的最长黑洞喷流。研究团队将它命名为波尔费里翁，来自希腊神话中的巨人。如果波尔费里翁的喷流和地球一样宽，那么为它提供动力的黑洞就只有变形虫的宽度。虽然波尔费里翁可以代表早期宇宙时代的一种古老喷射结构，但其历史仅追溯到63亿年前，与现今大约140亿年的宇宙历史相比尚属年轻。这种喷流结构的产生是由于黑洞通过巨大的引力吸引周围物质时，向宇宙深处喷射辐射。这表明，超大质量黑洞不仅主宰其所在的星系，还在更大尺度上影响着整个宇宙。 天文学家乔治·德约戈夫斯基在报告中表示，这一发现显示了它们的影响可能比我们之前想象的还要广泛。换句话说，宇宙中许多遥远的星系之间或许并不像它们表面那样孤立，而是在更大尺度上产生联系。