各类钟表的出现，极大地方便了人们的日常生活。不过，机械钟表的误差较大，其保证时间精度的秘诀，除了尽可能提高守时精度、降低误差，就在于经常对时。正所谓：吾日三省吾身：几点了？几点了？几点了？但是，经常对时毕竟是个麻烦的事儿，于是想省心（爱偷懒）的人们发明了“电波表”。

电波表本身的守时精度取决于表内电路所使用的晶振的精度，守时方式也与普通的石英表无异。但二者的区别在于：普通的石英手表一般需要手表的佩戴者手动校准时间，等到佩戴者意识到手表的走时已经不准了，才会再次校准时间。而电波表则内置天线，每天都会一次或数次启动信号接收模块，接收授时信号，获取标准时间。这不禁让笔者想起了某次乘坐网约车的经历：司机在高速路上以120km/s疾驰的时候，举起了双手，跟我说：“你看，我的车有自动驾驶功能，能自动纠偏，不会跑出车道，诶，偏了，诶，回来了。”

这和电波表是一个道理：只要偏得不够多，经常能掰回来，那就不算偏。（但是电波表并没有被乘客投诉的风险）

那么，授时信号来自哪里？来自各个授时站。

想要让每个使用电波表的人都能收到授时信号，授时站应该很密集吧？平时怎么没听说？

与密密麻麻随处可见的手机基站不同，对民用的各种电波钟表来说，全球有六个最常用的长波授时信号发射站（部分地区还有一些短波和中波授时信号发射站，但手表说明书中往往不会提到）。一方面10kHz－100kHz的电磁波信号，绕射能力强，地波损耗小，可以进行上千公里的超大范围信号覆盖。另一方面谁说要覆盖全球了？民用的话哪里人多就优先覆盖到哪儿，差不多得了……

于是，一般来说，离这六个发射站较远，或是生活在地势较低的电波表使用者就会发现，自己的电波表每日三省也省不出什么名堂，守时误差逐日见涨，可能耗电量还比一般石英表更高。对此，夜间再打开授时功能是个权宜之计，因为授时信号一般在夜间接收效果更好，长波传播在夜间受电离层反射更稳定。但是有些地区这么做仍然没法给表授时——信号真的收不到啊。（当然现在一些钟表采用了别的授时系统，比如“北斗”，情况就会不一样）

于是，电波表使用者们开始想尽办法给自己的电波表授时。大多数人拒绝通过手动拧把来调节电波表的时间，决定研究如何自己动手给电波表进行无线授时，彻底遗忘“沉没成本”的概念，充分体现了“有功能不用等于亏”的朴素想法。虽然他们在搭建无线授时系统，但其目的并不是影响接收授时信息的设备的正常工作，而是想让自己的电波表能正常工作……那么到底该怎么办呢？让我们先从授时信号说起。

位于河南商丘的授时信号发射站的代号为BPC，使用的频率为68.5kHz，协议为BPC（我国共有三个标准报时局，其中长波分为BPL和BPC,短波是BPM），也就是说，手表需要收到经过调制的68.5kHz信号，才能开始解码其中的时间信息（其他国家的授时信号也有各自的信号频率、编码形式，一般的电波表可以接收并解码六个站的授时信号）。所以即使知道BPC协议的具体编码方式，如果没有可以产生68.5kHz信号并进行调制的手段，也无法对电波表进行授时。

“但，这怎么能甘心？只要这个表我买了，我就不能容忍它有个功能用不了。”（逻辑等同于：买了液压机之后家里只剩液压机了。）

不就是产生一定频率的信号吗？让我们继续思考对策，还真有一种“邪修”方法，能够让我们用手边的设备给电波表授时。

为了解释所用到的技术，笔者需要介绍一下射电天文观测的头号大敌：RFI（人为射频干扰）。

射电天文观测者在分析一个200MHz或者400MHz的干扰信号的时候，除了思考什么设备工作在200MHz或400MHz外，还会思考这是不是100MHz的信号（比如FM广播）信号的倍频信号。因为在某些元器件中，在频率为F的信号经过时，由于器件的非线性效应，还会产生频率为2F、3F、4F、5F……的信号，这些倍频信号作为“并非来自天线外的虚假信号”，让射电天文观测者以及射频工程师们很是头疼。

但也让动手能力贼强的朋友眼前一亮：

68.5kHz /5 = 13.7kHz，而13.7kHz在声卡能产生的信号的频率范围内！

于是，这种“邪修”对表方法诞生了！某些电波表授时软件的使用说明出现了“设置好时间后，将音量开到最大，并将手表靠近扬声器”和“将有线耳机插入3.5mm接口，并将耳机线缠绕在手表上，并注意耳机线所绕的环形应与手表表盘大小一致”之类的描述，让一众电波表不了解非线性效应的使用者大呼神奇：声波授时！？

不过这里要再稍微解释一下，电波表本身并不能直接接收声音信号（压根没有麦克风之类的零件），其实是缠在手表上的耳机线成为了“发射天线”，电波表接收到的仍然是电磁波信号。

从对表这件小事，我们就能发现，除了有好奇心的人，可能还有两种人对世界的推动很大，一种是想省心的人（懒人），一种是不甘心的人（凭啥不让我XXX）。我们不断发明更精密的系统，却又忍不住用奇怪的方法去折腾它改进它，不断循环往复。而它们背后，其实都是各种科学规律，理解了这些规律，就能做出很多又聪明又酷的事儿，这也正是科学的魅力之一。

本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨中国科协科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨sudormrf 单位 云南天文台，天文技术博士在读

审核丨刘松川 中国科学院空天信息创新研究院高级工程师

来源: 科普中国创作培育计划

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