这篇文章给大家聊聊关于时间世界,以及时间真的存在吗?对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站哦。
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一、世界时有哪几种形式
世界时的3种形式:UT0、UT1、UT2都受地球自转中存在的不可预计的和长期变化的影响。
由于上述种种原因,按地球自转制定的世界时的秒长仍有较大的误差,有时可达10-7量级,相当于每3个半月差1秒。在现代科学技术发展的情况下,这么大的误差是不允许的。另外,在地球自转的基础上修正来修正去,总是不够理想,于是人们又去寻找定义秒长的新 *** 。
利用地球的公转确定秒长——历书时
大家知道,地球除了自转以外,还有公转。地球绕太阳公转一周的时间就是一年,地球绕太阳公转,也可以想象为一个巨大的时钟。太阳与地球的连线相当于指针,就像一种秒针上带有“小卫星”的闹钟一样。不过“小卫星”转1周的时间是印秒,地球绕太阳转1周的时间却是1年。
诚然,地球公转的速度并非恒定不变,但是地球的公转周期却相当稳定。把地球公转周期的若干分之一定为1秒,这样的秒长也是相当均匀的。
1952年制定了以地球绕太阳的公转周期为基准的计时 *** ,称为“历书时”,记为ET。
为了把历书时用于实际,在给历书时ET定义时,要考虑ET与UT的衔接,应用时才不致于产生混乱和不必要的麻烦,做法是这样的:(1)使世界时向历书时过渡时不要产生时刻的中断;
(2)使历书时的秒长与世界时的秒长尽量一致。
根据上面的原则,1960年在采用历书时的时候规定:历书时的起始时刻是世界时1900年1月1日0时正,在时刻上严格与世界时衔接起来。
历书时的秒即是上述1990年1月1日0时正开始的回归年长度的1/31556 *** 5。9747。
由于回归年长度不受地球自转速度的影响,所以历书时的秒长是均匀的。
由于技术上的原因,一般通过观测月亮来测定历书时。在1960~1967年,曾用改良的 *** 月历表得到的历书时称为ET0;1968~1971年,使用新的天文常数 *** ,并对 *** 级数的一项错误进行修正后测定的历书时称为ET1;而从1972年至今,研究了 *** 级数的新展开式,得到的历书时称为ET2。
历书时在理论上是一种均匀时,但不太容易得到;连续几年的天文观测,才能得到±1×10^-9的精度。
事物总是一分为二的,历书时的秒与世界时的秒比较起来,精度是提高了不少。对于±1×10^-9的精度而言,经过30年的积累才会产生±1秒的误差。但这个精度也不能满足现代科学发展的需要,同时,历书时需要长时间的天文观测,这使得人们又去寻找和定义新的时间基准了。
尽管如此,历书时仍作为一个天文常数保存下来,在大地测量和天文学的研究上,仍然有重要的参考价值。
1967年第十三届世界度量衡会议上,决定采用原子时,记为AT。
原子时的秒长就是用原子跃迁频率的周期来确定的。
现代原子时的秒长是这样定义的:铯133原子在基态的两个超精细能级结构间零场跃迁时,幅射频率的91 *** 631770个周期的时间间隔为1秒。
人们习惯于使用世界时,为了不给使用造成麻烦,必须使原子时与世界时很好地衔接起来。
选取1958年1月1日UT2的0时为原子时的时刻起点,即要求满足:(AT-UT2)1958·0=0
因为技术上的原因,在实现这个规定时只得到了:(AT-UT2)1958·0=0.0039秒
此值做为一个历史常数被保存下来,应用时扣除这微小的修正量就行了。
原子时的秒长是靠我们前面所讨论过的原子钟来复现的,与地球、太阳相比,原子钟的体积小得多了,可以很好地将它保存在实验室里。我们已经知道原子钟的原理,它很少受外界条件的影响,是更为客观更为恒定的时间基准。保存在原子钟里的原子时的秒长容易测定和应用,不需要进行长时间的天文观测。而它酌稳定度和准确度却十分高,一般可达±1×10^-12或更高,正像前面我们已经讲过的那样,相当于30万年差1秒。
世界时、历书时、原子时3种计时 *** 都是通过寻找一个均匀运动周期来定义秒长,由于地球的自转和公转的周期都很长,所以世界时和历书时的秒长是通过对长周期的等分而得到的。而原子跃迁频率的周期很短,所以原子时的秒长是通过对短周期的倍乘而得到的。
另外,我们已经知道UT是以地球自转周期来定义的,而地球自转的速度是不均匀的,所以,严格地说,UT不是“均匀时”。在3种世界时UTo、UT,、UT2中,UT2虽然经过了3次修正,比较均匀,但也只能称为“准均匀时”,因为还有地球自转的长期变化和随机跳动无法修正。地球绕太阳公转的周期是均匀的,原子跃迁频率的周期也是均匀的,所以历书时和原子时都可以称为均匀时。
也许有人会问,既然原子时的秒长最精确,那么,世界时和历书时就可以不要了。
其实不是这样。世界时UT和历书时ET还不能废除,因为它们各有各的用处。这3种计时 *** 之间有区别又有联系,它们之间可以相互换算,但不能互相取代。在某种意义上讲,它们互相补充了对方的不足。
世界时UT与人们的生活联系最密切,若把UT取消了,人们的生活将感到很不方便,在航海、航空上也都离不开UT;正因如此,原子时的时间起点也必须和世界时严格对准。
这3种计时 *** 如何应用,还要看使用场合。在要求不高时,用世界时UT就可以了。在要求比较高时,就用原子时。历书时一般只在天文、大地测量等场合使用。当然原子时是当代最精确的计时 *** 。
问题是使用了统一的原子时的秒长以后产生了新的矛盾,因为原子时的秒长与世界时的秒长并不完全相等。时间一长,原子时就偏离了世界时,如从1958年开始建立原子时算起,到1971年年底止的一段时间里,世界时落后于原子时将近10秒,而且差异越来越大,这对使用部门来说意见很大。协商的结果,就产生了“协调世界时”,记为UTC。
协调世界时不是一种 *** 的计时 *** ,而是一种服务 *** 。3种计时 *** UT、ET、灯分别保留了各自的定义,在它们之间进行换算或在应用中产生矛盾时,人为地采用一种跳秒的 *** 来“协调”,以利于应用,这就是“协调世界时”的实质。
一般来说,我们使协调世界时的秒长,忠实地反映原子时的秒长,规定在|UTC-UT|〉0.9秒(1974年以前是0.7秒)时,做1秒的整数跳动,称为闰秒。闰秒由国际时间局(BIH)通知,一般在每年的元旦进行。如仍不够,则在7月1日再闰一次。
这种协调世界时从1972年1月1日开始实行。1971年12月31日做了-0.107758秒的特殊跳秒,这样到1972年1月1日时,AT与UTC整差10秒,也作为一个历史常数保存下来。
协调世界时,可以这样来理解:时刻用世界时的,方便使用;时间间隔(即秒长)采用原子时的,提高精度。这样做协调时就要偏离世界时,再采用闰秒的 *** 来修正。
当然,闰秒这种办法也不是没有缺点的,有时,闰秒会搅乱计时 *** 的连续工作,所以要求取消闰秒的呼声正在增长。
就是为了确定这短短的1秒钟,人们不知道花费了多少辛勤的劳动,开了多少次国际 *** 专业会议,并建立专门的国际机构来研究它。比如在1954年第十届国际度量衡会议上,专门成立了“秒定义咨询 *** 会”……经过人们长期的努力,使秒的定义逐步完善起来。虽然如此,直到现在为止,关于秒的定义问题仍有许多理论和技术上的问题有待进一步解决。
二、什么是世界时间
世界时间就是国际标准时间,也称为格林威治时间。
详析:格林威治时间以格林威治时为世界时0时,把世界划为24个时区。世界时区的划分以本初子午线为标准。从西径7.o5到东经7.o5(经度间隔为15o)为零地区。由零时区的两个边界分别向东和向西,每隔经度15o划一个时区,东、西各划出12个时区,东十二时区与西十二时区相重合;全球共划分成24个时区。各时区都以 *** 经线的地方平太阳时作为本区的标准时。相邻两个时区的标准时相差一小时。时区界线原则上按照地理经线划分,但在具体实施中往往根据各国的行政区界或自然界线来确定,以方便使用。目前,全世界多数国家都采用以区时为单位的标准时,并保持与格林尼治时间相差整小时数。
原本格林威治天文台的时间就是世界标准时间。在1884年召开的华盛顿国际经度会议上,虽然规定了计算各国地方时间的 *** ,但是在一些重大的全球 *** 活动中,还需要有一个全球范围内大家都共同遵守的统一时间。因此又规定了国际标准时间。它要求全球范围内都以零经度线上的时间作为国际上统一采用的标准时间。因为零经度线通过英国格林威治天文台,所以国际标准时间也称为格林威治时间,又称世界时。
国际标准时间的应用比较广泛,它更先用于航海 *** ,后来在南极科学考察中也得到应用。在南极洲,纬度很高,经线特别集中,时区范围很窄,加上那里太阳出没和中午都不太明显,时间与当时人们的作息活动关系不大,因此在南极洲的科学考察站中都采用国际标准时间。此外,国际标准时间还用于国际协定、国际通讯、天文观测和推算以及一些国际 *** 务中,以取得全球的一致 *** 。但在1979年12月初日内瓦举行的世界 *** 电行政大会通过决议,确定用“世界协调时间”取代“格林威治时间”,作为 *** 电通信领域内的国际标准时间。
格林威治时间是多年来人们所熟知的国际标准时间,为什么要改用世界协调时间呢?简单说来,是因为格林威治时间不够精确。格林威治时间是以地球自转为基础的一种时标,由于地球自旋轴每年有一定波动,致使时间每年产生将近一秒钟的误差。因此,为了适应现代科学技术的发展,迫切需要有一种更精确的国际标准时间。世界协调时间是根据地球相对于转轴的波动、旋转速率以及极移效应对太阳时进行不断校正的一种协调时间。国际时间局每年进行两次调整,并通过标准时间电台向世界各地发射标准时间信号,这样就可以把格林威治时间产生的一秒钟误差调整过来。简单的说:世界时,基于地球自转确定的时间;它与在本初子午线上观测太阳周日平均运动得到的时间非常近似地符合,加地极移动改正得到。世界协调时间开始在 *** 电领域内的使用,对航空、航海、同步数字通信和宇宙航行等都将产生重要作用。这一新的国际标准时间的采用,标志着现代科学技术的迅速发展。
三、世界时间指的是什么
1、世界时UT即格林尼治平太阳时间,是指格林尼治所在地的标准时间,也是表示地球自转速率的一种形式。以地球自转为基础的时间计量 *** 。
2、平太阳时的基本单位是平太阳日(见日),一个平太阳日包含24个平太阳小时(86,400平太阳秒)。以平子夜作为0时开始的格林威治平太阳时,称为世界时,简称UT。世界时与恒星时之间有严格的转换公式。世界时是以地球自转为基础的,又称为地球自转时。
3、各个天文台观测恒星求得的是世界时的初始值 UT0,尽管早在二百多年前就有人提出地极运动和地球自转的不均匀 *** ,并且后来通过观测得到证实,但是长期以来,UT0一直被作为均匀的时间计量 *** 应用着。
4、对于世界上发生的 *** ,都以格林尼治的地方时间记录下来。一旦知道了格林尼治时间,人们就很容易推算出相当的本地时间。
5、例如,某事件发生在格林尼治时间上午8时,中国在英国东面,北京时间比格林尼治时间早8小时,我们就立刻知道这次事情发生在相当于北京时间16时,也就是北京时间下午4时,即从东+8个时区,加8个小时。
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