现在原子钟的应用已经不少了，
尤其是在GPS卫星上的校时，更是重要，
我一直觉得原子钟稳定的频率既然是原子射束产生的，
那就有一个卫星运动方向与原子射流方向的夹角问题了？

再有就是都知道的“原子钟飞行实验”，
我看了好几份相关的报告，
都没有提到过原子束流的方向问题，这有点奇怪呀？

从原子钟的工作原理看，
一开始是利用氨分子在某温度下的固有频率，
但是某温度下，产生的是分子无规则热运动，
相当于很多运动着的小“波源”，
按照多普勒定律，在某一个特定方向上将存在很多频率，
（或者说频谱很宽）
因为分子速度的大小和方向都是不确定的，
所以只有让这些分子按一个确定的方向形成分子流射束，
才能在垂直于射束的方向上得到稳定的频率输出，
（分子束前方的频率大于固有频率，后方则小于固有频率）
这样虽然对分子的速度稳定度要求不是很高，
但是如果分子束的速度变化，也还是会影响到输出的频率大小，
（这个氨分子钟当时也叫“脉泽”
现在最精确的是氢原子钟，再就是铯和铷原子钟，
也是在垂直于氢原子束方向上得到的νH＝1420.4057518 MHz）

如果存在迈克尔逊假设的30公里/秒“以太风”的话，
那么当原子钟静止在地球上时，随着分子或原子束的方向不同，
原子钟就会产生不小的误差（至少20赫兹，见附文《狭义相对论实验基础》选段），
但实际的实验是否定的结果，

可是如果假设地球附近的以太相对地球的速度是随高度递增变化的，
那么在“原子钟飞行实验”中就要考虑原子束的方向问题了？
比如同在一架飞机上的3个原子钟，
原子束分别与飞行方向相同、相反、垂直，估计会有不同的结果？
由声多普勒效应或我做的“声尺实验”可知：
原子束与飞行方向相同时：原子束相对速度较高，频率上升，钟较快，
原子束与飞行方向相反时：原子束相对速度较低，频率下降，钟较慢，
原子束与飞行方向垂直时：原子束速度变化最小，频率相对最稳，钟相对最准，
或许还存在一个最准确原子钟对应的原子束方向的问题？

按照《狭义相对论实验基础》张元仲给出的频率偏移公式：
Δυ＝（4uv/cc）υ
其中u是分子或原子束运动的速度，
v是原子钟相对以太的运动速度，
υ是原子钟的固有频率，

我们不难估算出地球同步卫星或飞机上原子钟的时间误差值？
比如高度36000公里处的卫星线速度大约是3公里/秒，
如果按氨分子钟给出的数据计算（见附文），
频率改变量应该是2赫兹，这就已经很大了吧？
当然对于200米/秒，就大约是上面误差的1/10， （还有说是966公里/小时，总之大概是在音速以内吧）
所以需要飞行较长的时间才能产生时间的误差积累，

所以希望重新考察原子钟的运动实验，
1、特别是要考虑到：钟运动方向与原子束流方向的夹角问题，
2、以及地球附近以太相对速度随高度的变化规律，
3、寻找可能存在的使得原子钟误差最小的原子束流与钟运动方向的夹角，
（估计在原子束垂直于钟运动方向的附近）
这应该算是有很高的实用价值的问题了吧？

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附文：

《狭义相对论实验基础》 , 张元仲 , 科学出版社 , 1979年9月第1版 , 第31页

    (一)两梅塞实验
    Cedarholm等人(1958)完成了第一个这样的实验．
他们测量了两梅塞差频的可能变化．  实验中，两梅塞空腔中的氨分子束
(NH3)以相反的方向飞行，电磁辐射是在垂直于氨分子束的方向上．
按照以太理论，如果沿分子束方向上有以大漂移，
那么电磁辐射的方向将不再与束方向垂直，并且由于多普勒效应，
辐射频率的改变应是uv/cc(其中u是氨分子束运动的速度，v是“以太漂移”速度)． 
因此，对于氨分子束运动方向相反的两梅塞，其差频是2uv/cc． 
这两个梅塞被固定在可转动的支架上，当把它们转动l80度时，
两梅塞的差频的相对改变Δυ/υ应当是4uv/cc．
实验条件：υ=23870兆赫，氨分子平均热速度u≈0.6公里/秒． 
若v取为地球轨道速度30公里/秒，则差频改变Δυ＝（4uv/cc）υ≈20赫兹．
但是，实验中并没有观察到两梅塞差额的这种有规律的改变，
由此给出的“以太漂移”应小于0.03公里/秒。