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原子钟是一种精密的计时仪器。常用铯原子的能级跃迁振动频率来制造。目前这种原子钟每天可准确到1×10-13秒或 30万年差一秒。普通钟表在测定时间时须依靠固定的振动频率，机械表的摆轮频率每秒5次或6次，音叉钟的频率每秒几百至几千次。石英钟表（石英振荡式）的振动频率是由微小的石英片的振动产生的，其固定振动频率每秒32000次。铯原子钟振动频率高达9.19×109次。振动频率越高，计时越精确，铯原子钟是目前最精确的计时仪器。

    自1974年GPS发射第一颗试验星以来，各国就开始不断提高星载钟的性能水平，同时扩展星载钟的类型（铷－铯－氢）。上述3种原子钟各有长处、互相补充。在结构方面，铷钟最小，其最小体积已达0．25L，铯钟和氢钟次之；在频率稳定度方面，氢钟最好

；而在长期频率稳定度和准确度方面，则以铯钟最佳。 1995年率先在法国研制成功的冷原子钟（铯原子喷泉），准确度和稳定度比已研制的原子钟最高水平又提高了一个数量级。科学家设想，如果让冷原子钟在微重力场中运行，原子与微波场相互作用时间的延长几乎不再受限制，钟的性能相应又有一个量级的提高。