各种时钟是守时的仪器。除地球可看作是一具时钟外，根据历史发展顺序，出现了机械钟、石英钟和原子钟。

　　机械钟可以指示时间间隔或时间的流逝。它由两部分组成：1．摆动部分；9．计数部分(通常用指针和度盘或数字形式显示)。1583年伽利略发现摆的周期与摆的幅度无关，是守时史上的一大进步。1656年德国天文数学家C．惠更斯导出单摆原理并制作了第一架摆钟。到1925年，摆钟已有很大进步，最好的摆钟每日相差仅0．001秒。20世纪?0年代，机械钟已不再用于精密守时，仅在日常生活中使用。

　　石英钟靠准确控制电路的振荡频率来测量时间，其原理是基于石英晶体的压电效应。石英钟自’30年代开始投入运转，到60年代已有极大改进和提高。现在最好的石英钟有很低的老化率，约10-11／日，但不准确地预测出来。

　　原子钟的问世开辟了时间计量和守时的新纪元。原子钟是利用原子内部的量子跃迁(能级跃迁)产生极规则的电磁波辐射，并通过计数这种电磁波的一种时钟。1946年提出了用谱线控制振荡器的原理1947年制成了用氨分子的量子跃迁控制的振荡器。1949年第一架氨钟在美国国家标准局诞生。1954年，称为脉泽(maser)的更高程度振荡器在美国哥伦比亚大学研制成功。1955年第一架铯束频标在英国国家物理实验室投入运转。1955、1958年，这个实验室和美国海军天文台用历书时秒长(通过双速月亮照相仪观测月球测定的)，测出铯频率为9199 631770Hz。从那以后,许多实验室建造了铯束频标。小型铯钟的重量仅为30公斤，准确度为t0-1z量级。氢原子钟具有极高的稳定度，1960年第一架氢钟于美国哈佛大学建成。氢钟的稳定度高达1X10-14。铷钟也是常用的原子钟，它的精度比铯钟低，有明显的老化现象。

　　在原子钟问世前，秒长是基于自转时(平太阳时)，但石英钟出现后，发现了地球

自转的不均匀性，自转时不能作为时间基准。1955年国际天文学联合会决定用历书时定义秒长(即取1 900．0回归年长度的 1／31566 995．9747为历书时秒长)。1967 年国际计量大会定义铯133特定跃迁辐射的9192 631770个周期的时间间隔为原子时秒长。

　　精密时间和频率在许多国家是通过无线电播发出去的。1904年开始播发无线电时号用于海上导航，现在无线电时号用于科学和技术领域。高频发播时号的精度为1毫秒；而甚低频发播标频，校准频率的准确度达1X10-11；罗兰—C可以高达1X10-12。通过飞机搬运小型铯钟，可以将全球的时间同步到1微秒；人造卫星可同步到0．1微秒。

　　为了协调全世界的时间工作，在法国巴黎设立了国际时间局。它保持着世界各国的测时和守时资料，为世界各国的授时中心提供准确的时间服务数据，并保持着国际原子时尺度。1979年开始，原子时已在全世界全面使用，历元时刻与时间间隔都用原子时。世界时仅在与地球自转有关的研究工作或应用领域中使用。

　　根据爱因斯坦的相对论，在弱引力场中的时钟将比强引力场中的时钟走得快些；在地球表面附近，每升高1米，频率增加1xl0-16；此外，地球上的时钟受地球绕 太阳的轨道运动和太阳引力势的影响，其效应为频率平均降低1．5x10-8，再加一个3．3x10-l0的周年项。以上这些都是狭义相对论的时间效应。1971年美国海军天文台用飞机搬运时钟所做的实验，证实了时 间相对论效应的存在。

----------------------------------------------------------------------------------------

以上资料摘自　《大不列颠百科全书》　　　　　　　　　　　　　　　　波谱实验室提供