鐘在太空中還能用嗎？

孫一碩 邵明輝

在天宮課堂第三課的互動問答中，關于機械鐘和電子鐘在太空中能否正常使用的問題，蔡旭哲回答：電子表是沒有問題的，空間站上面所有計算機里面的電子鐘都能正常運轉；至于機械表在太空中是否還能夠使用，取決于它的工作原理——如果是有一個擺錘、來回擺動的擺鐘是無法使用的，因為它要靠重力來完成工作。擺鐘的原理是怎樣的？我們一起來做一個小實驗，了解一下單擺的特點吧。

擒縱結構

擒縱結構由棘（jí）輪和擒縱器構成。利用等時性，讓擺控制擒縱叉，從而控制棘輪，使棘輪在相等的時間內轉過相同的角度，通過其他齒輪帶動擺鐘指針轉動。

原理揭秘

回顧上面的實驗，當繩長不變時，單擺的運動周期幾乎是不變的。若忽略空氣阻力，單擺將以恒定的周期一直運動下去。繩子變長后，單擺運動周期也變長了，這是因為單擺的運動周期與擺長與重力加速度有關。重力加速度一定時，擺長越長，單擺的運動周期越長；擺長一定時，重力加速度越小，單擺的運動周期越長。

在天宮課堂第一課中，王亞平老師曾給大家展示過，單擺在空間站里處于失重狀態，不能正常擺動，無法帶動擒縱叉、棘輪、擺鐘指針工作，因此擺鐘在空間站中無法正常使用。隨著科技的進步，人類發明了晶體振蕩器，利用石英等晶體的振蕩原理記錄時間，鐘表的機械時代落下帷幕，電子時代已經開啟。

蔡旭哲透露，我國空間站上將要安裝一個特殊的鐘表——冷原子鐘。其實，之前的天宮二號就搭載過冷原子鐘，它可以達到3000萬年誤差1秒的精度。這次空間站上要安裝的冷原子鐘將打破紀錄，達到50億年誤差1秒的超高精度。

輕松答題

閱讀完以上內容，請判斷下列說法哪些是正確的。（ ）

A.擺鐘利用了單擺的等時性。

B.單擺運動是常見的簡諧振動。

C.重力加速度不變，繩子越長，單擺運動周期越長。

D.在中國空間站中，擺鐘可以正常使用。