編者按

1960年5月1日，沙河工作站鐘房正式向中央人民廣播電臺提供精度為0.1秒的民用授時信號。

一個國家的精準時間，與國計民生、科研國防息息相關，因此獨立精準的計時能力和穩(wěn)定可靠的授時能力意義重大。1956年制定的《國家十二年（1956—1967）天文學發(fā)展遠景規(guī)劃》里，授時工作再次成為中國天文學發(fā)展的首要任務，包括北京天文臺沙河工作站等一系列新的臺站相繼建立。

1872年，建立徐家匯觀象臺（圖片拍攝于

1900年）

來源｜國家授時中心微信公眾號

回溯中國近代授時發(fā)展之路，1872年建立的上海徐家匯天文臺當屬最早。新中國成立后，該臺成為中國科學院紫金山天文臺下屬的一座觀象臺，授時工作是其中心任務。在葉叔華等一批天文學家的共同努力下，授時精度和可靠性大大提高，為1960年建立中國獨立的世界時系統(tǒng)打下了基礎。

應對數(shù)據(jù)波動，借毫厘修正叩開科學之門

1951年年底，24歲的葉叔華進入中國科學院紫金山天文臺上海徐家匯觀象臺工作。可現(xiàn)實情況和她心中對天文研究的浪漫憧憬，完全不是一回事。

1991年1月11日，葉叔華在烏魯木齊VLBI臺地址

來源｜中國科學家博物館

葉叔華的第一份工作是觀測恒星，計算恒星時，再換算成世界時。夜晚觀測時需要用兩手操作中星儀跟蹤恒星，必須全神貫注，同時還要手眼并用做好記錄。冬天時她雙腳凍得發(fā)麻，用凍得發(fā)僵的手指操作著冰冷的儀器。白天，她還要承擔繁重的計算和數(shù)據(jù)處理工作，計算工具只有算盤。每日枯燥地觀測、計算、接收時號、校對天文鐘、發(fā)播時號……設備陳舊、簡陋，工作單調(diào)、刻板，跟她設想的天文工作完全不同，她感到無所適從，陷入一片茫然之中。

“枯燥的數(shù)據(jù)也會說話。”有一次，國際時間局來信詢問：為什么你們的結(jié)果每個月都有波動？帶著疑問，葉叔華逐步檢查計算步驟，發(fā)現(xiàn)原來是一個修正值沒有加進去，以前覺得這個值比較小，所以未加考慮。隨著測時精度的提高，加不加它的影響就看出來了。葉叔華發(fā)現(xiàn)了問題，并在以后的計算結(jié)果中改了過來，張鈺哲臺長肯定了她的工作說：“這就是為什么要你們大學生來做這些工作的原因。幾十年來應該改正的沒有改正，難怪不知道為什么一直都會波動。”

隨著工作逐步深入，葉叔華慢慢體會到時間工作也是很有意思的。“正是這些沒有生命的數(shù)字，讓我逐漸發(fā)現(xiàn)了科學的真諦，引領我踏入燦爛輝煌的科學殿堂。”葉叔華回憶說。

服務中國測繪部門，為提高授時精度而

奮戰(zhàn)

促使葉叔華走上天文學之路并最終走向與地球物理學科結(jié)盟的最大、最直接的動力來自國家對授時工作的迫切需要，更具體地說，是中國測繪部門對高精度時間服務的迫切需要。

20世紀50年代之前，全國僅有約三分之一的面積進行過精度較低的測繪，成果質(zhì)量參差不齊，測繪基準不統(tǒng)一，致使許多省與省之間的地形圖互相不能拼接。國家對測繪成果和地圖的迫切需要促使測繪事業(yè)迅速發(fā)展。

我國的測繪工作最初曾經(jīng)使用過日本和美國的時號，面臨收聽時號經(jīng)常受限或時號不穩(wěn)定等問題，測繪部門迫切希望能夠使用中國自己發(fā)播的時號。

全國轟轟烈烈開展起來的測繪工作以及地圖制作對高穩(wěn)定度時號的要求給徐家匯觀象臺提出了挑戰(zhàn)。

1955年4月，王綬琯、苗永瑞等人補充到徐家匯觀象臺，開啟了徐家匯觀象臺的新階段。新增了人手，也購置和改裝了一些儀器，徐家匯觀象臺的授時工作有了提高和改善，這讓葉叔華的內(nèi)心感覺好多了。

1984年4月葉叔華與楊福民（左）、

何妙福（右）在上海天文臺激光測距儀前

來源｜中國科學家博物館

然而，短暫的喜悅隨著大地測量組組長韓天芑的“一聲大吼”而煙消云散。

1955年春天，在徐家匯觀象臺老辦公樓西側(cè)的會議室里，韓天芑情緒激動，嗓門也大了起來：“測繪界是不會使用徐家匯公布的數(shù)據(jù)的。不用你們的結(jié)果還好，用了你們的結(jié)果，反把我們的工作搞壞了！”

這場會議主要討論徐家匯觀象臺利用帕蘭中星儀與紫金山天文臺利用50毫米中星儀的測時結(jié)果，以及聯(lián)合訂正時號改正數(shù)的事宜。28歲的葉叔華坐在會議室里，感到既委屈又難堪，但事實和數(shù)據(jù)擺在那里，葉叔華無從辯駁。這激起了葉叔華內(nèi)心不服輸?shù)臎_勁，她暗下決心：一定要把這項工作做好，就算國家沒有要求，也總不能比蘇聯(lián)人做得差。

隨著國家的重視和投入，徐家匯觀象臺的工作條件和環(huán)境逐步得到改善。觀測人手增加，熟練程度提高，最關鍵的是儀器得到了更新和改造。隨著測時、收時、守時和播時工作的不斷改進，徐家匯觀象臺發(fā)播的時號穩(wěn)定度精確度不斷提高。1957年6月，時號穩(wěn)定度達到0.003秒，僅次于當時世界最佳時號之一的蘇聯(lián)RWM時號（穩(wěn)定度為0.002秒），進入了國際先進行列。

1957年10月9日，中國科學院數(shù)理化學部在上海召開授時工作會議，對徐家匯觀象臺的授時工作進行了質(zhì)量鑒定，認為徐家匯發(fā)播的BPV時號，目前的精確度好于±0.003秒，已能基本滿足國內(nèi)大地測量、航海、航空、工礦等各界進行測繪的需要。

葉叔華迎來了她天文生涯中第一個勝利。

葉叔華在丹容等高儀上觀測（1959年）

來源｜中國科學家博物館

主持建立我國綜合世界時系統(tǒng)，

推動“北京時間”誕生

鑒于中國當時所處的政治環(huán)境，擁有獨立的世界時系統(tǒng)是一件勢在必行、有利于國計民生的事情。1957年10月，中國科學院在上海召開授時工作會議，決定建立我國的時間網(wǎng)，要求徐家匯觀象臺協(xié)助有關臺站建立天文測時和有關時間頻率標準方面的工作。

這項艱巨的任務最終落到了葉叔華的肩上。當時，徐家匯觀象臺的不少科研骨干被調(diào)到外地參與相關項目籌建，或承擔更重要的國家任務，較早參與時間工作的只剩下了葉叔華、苗永瑞、吳守賢、金文敬等人。32歲的葉叔華年齡最大、資格最老，盡管晉升為助理研究員才一年多，她責無旁貸地挑起了建立中國世界時系統(tǒng)的重擔。

1959年1月起，徐家匯觀象臺綜合了本臺的四架儀器和紫金山天文臺的兩架儀器的測時結(jié)果，開始在《授時公報》上刊布“綜合時號改正數(shù)”，每月一期，提供給有關應用部門使用，這意味著中國世界時系統(tǒng)的初步建立。

葉叔華的內(nèi)心充滿了自信和自豪感，因為當時的精確度不僅遠超日本，而且與國際時間局的精確度已相差無幾，排在世界第二位。

1965年8月3日，“綜合時號改正數(shù)”通過了由中國科學院副院長吳有訓和武漢大學校長夏堅白主持的國家級技術(shù)鑒定，鑒定書寫到：1963年起，我國世界時服務的精確度就已進入國際先進行列。

1965年9月24日，《新華日報》報道上海天文臺的成就

來源｜《經(jīng)緯乾坤：葉叔華傳》

1965年12月25日，國家科委下達文件同意鑒定結(jié)論，并宣布自1966年1月1日起，全國各個應用部門一律采用上海天文臺所刊布的綜合時號改正數(shù)，“北京時間”由此誕生。

在一代代科學家的共同努力下，中國現(xiàn)代授時手段已經(jīng)多樣化，擁有長短波授時、低頻時碼授時、互聯(lián)網(wǎng)授時、衛(wèi)星單向授時、衛(wèi)星雙向時間傳遞、光纖傳遞等方法，基本滿足了經(jīng)濟社會、國家安全和科學研究應用的需求。同時，國家授時中心擁有國內(nèi)第一、世界第四規(guī)模的守時原子鐘組，負責確定和保持我國原子時標準和協(xié)調(diào)世界時標準。

回首往事，葉叔華說：“一項事業(yè)會改變?nèi)说某踔裕d趣也是可以改變和培養(yǎng)的，關鍵在于你真正了解了事業(yè)的意義所在，然后你就在世界里找到了自己的定位，幾十年如一日地勤勉工作，作出自己的貢獻。”

參考文獻：

[1]寧曉玉.經(jīng)緯乾坤：葉叔華傳[M].北京：中國科學技術(shù)出版社，上海交通大學出版社，2017.

[2]“任務帶學科”模式下的授時工作——以綜合世界時系統(tǒng)的建立為中心[J].中國科技史雜志,2021,42(2):246-256.

[3]專訪95歲廣東籍天文學家葉叔華：從未感受到“玻璃天花板”[N].南方都市報官方賬號,2021-12-01.

[4]中國的一面大鐘：國家授時系統(tǒng) | 張首剛.中國科學院國家授時中心官網(wǎng),2021-09-11.

中國科學家博物館出品