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钟的发展依次走过了以地球自转、月球围绕地球旋转和地球围绕太阳公转为代表的天文物理历法时代、以晶体振荡器为代表的机械力学钟表时代和以量子力学在原子分子物理学中的应用为代表的原子钟时代。原子钟作为核心技术目前已经广泛应用于人类活动的各种领域，它除了提供时间频率的计量服务以外，原子钟最显著的工程应用是在全球定位系统(GPS)中。高精度原子钟是基础科学中的重要工具，人们可以借助它完成对广义相对论的验证、特殊参考系的研究、物质与反物质的对称性以及量子力学理论的验证等重要工作。