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標準時間是科學計量問題

作者:宋檢 時間:2022-11-08 來源:互聯網

世界上有無數的鐘和表。這些鐘表計時準不準,怎樣使成千上萬的鐘表在同一地區走時一致,或者在全球能保持相對穩定的偏差呢?國際計量局就要有一個“標準時間”。讓全世界各國的鐘表都能隨時隨地的直接或間接的與標準時間對準。

長期以來,我們使用的標準時間直接得益于人類賴以生存的地球,經線就是這個巨大時鐘表盤上的刻度,表盤轉動,指針不動,當地球轉動一圈時,就是24小時,這就是“真太陽日”。它的86400分之一就是一秒的長度,這個“秒”長度就是“平太陽秒”。由地球自轉與公轉計量的時間,就是我們常說的世界時(UT),過去叫格林尼治時間。由于地球自轉周期時快時慢,影響計量時間的準確度,大約**內有(1~3)ms的誤差(相對值為10-8量級),雖然對人們生活影響不大,但對科研及**技術領域來說就滿足不了需要。

人們在確定時間基準的實踐中,開始邁向微觀世界,原子鐘的問世為此提供了條件。1967年,國際計量大會決定,將銫133原子在基態的兩個超精細能級結構間零場躍遷時,輻射頻率的9192631770個周期的時間間隔為一秒。從此原子秒取代了平太陽秒。原子鐘的準確性已優于1×10-14,相當于30萬年不差1s。由此,世界標準時間采用原子時(AT)。原子時比世界時準確度高,兩者就有了微小的偏差。因此,科學家們對原子時與世界時進行協調。否則,日積月累就會出現原子時與世界時之間的差距,不符合日出日落的規律。

世界時和原子時是兩個獨立的時標,兩者出現偏差時,盡管地球自轉有快有慢影響了世界時的準確度,但是原子時還是要遷就地球自轉為基礎的時標,這樣才能保證時間與季節的協調一致,不出現陰差陽錯。因此就產生了第三種時標,稱為協調世界時(UTC),它所采用的時間計量單位仍是原子秒。在時刻上規定與世界時的平太陽“秒”超過0.9s時,做1s整數調整,撥快或撥慢1s,稱為閏秒。閏秒由國際計量局向全世界發出通知,一般在12月份*后一分鐘進行。如果一年內閏1s還不夠,就再過6個月再閏1s。到目前為止由于地球轉速越來越慢,都是撥慢1s,60s改為61s。負閏秒還沒有發生過。

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