19世紀初，隨著物理學(xué)的快速發(fā)展，特別是量子物理學(xué)的建立，物理學(xué)家們認識到:原子內(nèi)電子能級間的特征躍遷頻率，具有比天文現(xiàn)象高得多的穩(wěn)定度，更適合于作為頻率標準/時間標準。科學(xué)家們用當時盡可能準確的天文秒長作“尺子”，盡可能準確地測量133Cs原子相應(yīng)能級間的躍遷周期數(shù)。在1個天文秒里，他們數(shù)出銫原子的133同位素“振動”了9192631770次。

    1952年，全球第一臺原子鐘在英國面世。其后，更多先進的原子鐘在美、法等國問世。鑒于原子鐘卓越的準確度和穩(wěn)定性，1967年第13屆國際計量大會(CGPM)重新定義了“秒”??用銫133Cs原子基態(tài)兩個超精細能級間的躍遷頻率替代了原有基于地球公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)的秒。這標志著原子時的誕生，宣告著一個以量子定義時間的新時代正式到來。從此，原子時取代了天文時，人類測量時間不再依靠觀星星測太陽了，實驗室型銫原子基準鐘成為復(fù)現(xiàn)秒定義的手段。今天，全球最好的銫原子噴泉鐘不確定度已經(jīng)達到了10-16量級，比地球運動的穩(wěn)定性高8個數(shù)量級，相當于幾億年不差一秒。

    秒是基本單位中準確度最高、應(yīng)用最廣、最適于遠程傳遞的一個。長度單位米、電壓單位伏特，已經(jīng)實現(xiàn)了以時間頻率定義，如果將其他物理量轉(zhuǎn)化成時間頻率測量，則有望大幅提高測量準確度!