这还真的是我的领域之一，我曾经是一名时间频率工程师，可以操控时间的快慢，手上满是膜法。

+1 秒！

这个问题还不适合用提问者所描述的“机械误差 VS 芯片授时”来比较，因为这中间差了好几代技术。

机械表（所有的，不管多贵）——石英（水晶）表（所有的，不管多便宜）——原子钟

每一步都是遥不可及的差距，科技代差的碾压。

最后，因为导航卫星携带高精度原子钟，我们才能有芯片授时。

这里提出两个概念，后面需要用：

一是频率 f，频率与时间互为倒数，即

举个栗子：

如果 1 秒钟运行 10 次，那么我们说每次的时间为 0.1 秒，而频率为 1/0.1=10；

当然，如果 10 秒钟才运行 1 次，那么我们说每次的时间为 10 秒，而频率为 1/10=0.1。

第二个是频率稳定度，

假设你的标准频率为 f，但你的设备最大的偏差为 f+Δf，

那么设备的频率稳定度

什么意思呢？

我们以机械表为例，假设一个机械表平均一天差 1 秒（这个精度对于机械表已经非常高了），

那么，一天一共 24 小时，计 86400 秒，

，一般用科学计数法，1.16e-5，

量级，或 10ppm。

人类在时间频率上的一个大突破，在于发现水晶晶体的压电效应。

这里是晶体物理学的内容，

简单说来，你给水晶一个力（应力），水晶表面出现电（电荷）；

反之，你给水晶两边加电，水晶会出现机械变形。

于是，我们取特定角度切割出的水晶晶片，当给晶片加交流电时，晶片可以出现机械振动。

当加到晶片谐振频率时，产生振幅较大的压电谐振。在此之后加上正反馈电路，输出稳定的交流振荡信号，并由此产生特定的频率。

虽然大家俗称石英晶体振荡器（晶振），但实际上都是高纯度的人工水晶。（有一些杂质的叫石英，纯度高的叫水晶）

古代可能水晶比较稀有珍贵，现代工业加持下，人工水晶早已白菜价，不然晶振肯定无法廉价推开。

通常，最糙的普通晶体振荡器制作的时钟，其频率稳定度在

量级，或 10ppm，与高端手表计时能力无异。但最廉价的电子表才几个钱啊，这就是科技的力量。

这还没完，有温度补偿的晶体振荡器制作的时钟，其频率稳定度在

量级，或 0.1ppm，相当于高端手表上百倍的精度，手表一天差几秒，这样的时钟几百天差几秒。

而恒温晶体振荡器制作的时钟，其频率稳定度在

量级，或 0.001ppm = 1ppb，相当于高端手表上万倍的精度，手表一天差几秒，这样的时钟几万天差几秒（注意人的寿命不过几万天）。

注意到，在物理学中，1 秒的标准定义是：

铯 -133 原子不受干扰的基态超精细跃迁的频率，取 91 9263 1770 个周期，即为 1 秒。

这是数十年来物理学家们探索到最稳定的时间计量方式，那么，用原子跃迁频率计时，也一定是最准确的计时方式，这就诞生了——原子钟。

原子钟的物理学原理比晶振更复杂，直接上结论：

原子钟的时钟，其频率稳定度目前普遍在

量级，个别极端精确的已经到了

量级，相当于高端手表十亿倍的精度，原子钟一天差0.0000000000000001秒（数数看），想要差 1 秒，需要千亿年量级（对不起，宇宙还没那么久的时间）。

原子钟个头很大，哪有带着原子钟四处走动的。

导航卫星的普及，使得太空授时成为常态。

导航卫星测量距离需要精准的时间差，因此往往装备多台高精度原子钟。

因此，导航卫星的副产品就是——北京时间，为您报时！

于是，包括我们的智能手机在内，诸多智能装备有了芯片授时的功能，只不过，那些精准的原子钟，高悬于太空。