“当当当……刚才是‘北京时间’12点整”这样的报时声是我们日常生活中司空见惯的场景，很少有人会问“时间究竟是什么”。而在我们古城西安，更少有人知道大家熟悉的“北京时间”发布于中科院国家授时中心，它的地点就在离我们不过一个小时车程的骊山脚下。
“最初，宇宙是个奇点，在这里，所有的物理规律失效，宇宙大爆炸后，就有了时间和空间……”在西安一个中学的科普演讲中，中科院国家授时中心副主任李孝辉研究员正在从时间的起源娓娓道来，而台下是一双双充满求知欲的稚气眼睛。
“大爆炸后的160亿年，两个原始人开始讨论一件事情发生的先后，但要确认就要有比较的标准，所以时间这个概念出现了，它要同时满足三个条件：作用是打标记、要被大家所承认、要能观测。从刀耕火种到现在的各种快速交通工具，时间越来越精确，现在，时间最小的单位是阿秒。从阿秒到秒的中间单位是纳秒，如果一秒相当于100岁人生，那么纳秒只是其中的3秒。”李孝辉的讲述配合着有趣的PPT图片，让这些深奥的道理听起来简单明白。
而当人们把活动范围扩展到全球，就需要在全球统一时间。这经历了从世界时到原子时的三个不同的发展阶段他继续讲道：“地球就是一面精度很不错的大钟，天上的太阳就是这面大钟表盘上的刻度，随着地球自转这个大钟每天转一周，这就是我们最熟悉的时间单位‘日’。有了明确的日长，得到一种秒长，地球自转周期的1/86400。这样定义出的时间就是世界时。”
后来，随着科技的发展，人们逐渐发现地球自转的不均匀性，地球除了自转以外，还有公转。地球公转的速度虽然并非恒定不变，但地球公转的周期却相当稳定。把地球公转周期进行等分，最后得到1秒的定义，这样的秒长比世界时的秒长更均匀，这就是历书时。
随着科技的发展，历书时的精度逐渐不能满足应用需求，需要寻找新的时钟。这时候，稳定的原子钟出现了，它的精度已经能达到10－14，相当于300万年不差一秒，这就是原子时的基础。
最后，国际计量局选取1958年1月1日世界时的0时为原子时的时刻起点，这样不会造成时间的跳变。这样虽然很稳定，但是却并不是人人赞同使用原子时，这是因为例如测绘、深空探测等部门要求时间与地球的自转相关，而地球自转速度不断变慢，过900年就可能差一个小时，那么5000年后午夜零点的时候太阳就可能升起来。因而我们使用的是用每隔一段时间用加减闰秒的方式使协调世界时与原子时的差保持在0.9秒以内。利用这些原子钟的数据，加上国际先进的原子钟控制方法，国家授时中心产生出地方原子时，这是全球几个主要的地方原子时之一，根据国际权度局的协调世界时，并通过全球统一的闰秒调整就形成了我国的地方时间——UTC（NTSC），再加上8个小时就形成“北京时间”。
国家授时中心的地下室就有30多台这样的原子钟，加上先进的比对测量系统，根据原子钟的钟差测量结果计算出本地原子时，并将原子钟的数据报送法国巴黎的国际权度局，国际权度局对全球的原子钟数据进行计算分析，得到国际原子时，再形成全世界的标准时间——协调世界时。可见，分布于全球的原子钟是时间形成的基础。
时间基准实验室首席研究员董绍武就是守护这些原子钟的“守时者”，他带领自己的团队三班倒在这里守护了32年，他说：“原子钟都很‘娇贵’，温度、湿度这些环境因素都会影响到它的精确度。”而比铯原子钟更精确的氢原子钟更“娇贵”，温度变化超过0.1摄氏度就会影响它的精度。
加减闰秒是协调世界时与原子时的方法，什么是闰秒？就是说本来一分钟是60秒，但由于闰秒的存在，会出现一分钟有61秒的情况。
“54、55、56、57、58、59、60……”今年的7月1日，诸多媒体在这里见证了全球第36次闰秒调整，董绍武和他的团队精确地和全球各个授时单位一起为时间增加了一秒，为何一秒钟的时间差都如此紧要？国家第一台铯原子喷泉钟的制作者、国家授时中心主任张首刚举例说：“如果交易者和系统有着一秒钟的误差，那么一秒间全球股市变化，则可能让这个人成为百万富翁也可能成为穷光蛋，而对于卫星空间对接来说，差一秒钟就会失之交臂。”
“选在西安建立授时中心，主要是因为我们在中国中心的位置，用长短波向四周授时比较方便”李孝辉说，1966年，陕西关中建设西北授时台作为战备授时台，后改称‘西北天文台’、‘陕西天文台’。2001年更名为‘中国科学院国家授时中心’。退休多年的漆贯荣是这里的老台长，他是最早建设国家短波授时台的23个大学生之一，他们一人一副帆布手套用双手建立起了我国第一个短波授时中心，按照当时的战略要求，这样的单位必须靠山进洞，他说：“这样的安排当然安全系数大，但是工作环境比较差，空气闷也潮湿，后来90年代进行改造，才搬了出去。”
目前，国家授时中心的时间基准保持能力稳定地位于世界前五名之内，然而对于精确时间的探索是没有穷尽的，近年来，光钟已经成为国际计量科学发展的一大热点。国家授时中心2006年就已经开始了相关研究，目前的光钟研制进展处于国际前列。
国家授时中心是我国唯一的专门而全面从事时间频率基础和技术研究的科研机构，是国际原子时的重要参加单位，担负着国家标准时间的建立、保持和发播任务，同时开展卫星导航领域研究工作。目前，国家授时中心已经形成“原子钟—守时—授时—用时”的时间频率学科链，以及“时间—信号—轨道”为特色的卫星导航系统研发技术优势。
李孝辉表示：“未来，我们将立足时间频率与卫星导航领域，瞄准该领域世界科技前沿，面向国家时频体系建设和卫星导航系统重大专项建设及战略需求，开展基础应用研究、关键技术攻关和系统集成。”
