協調時間

在裡面相對論，很方便地表達結果時空坐標系相對於暗示觀察者。在許多（但不是全部）坐標系中，事件由一個指定時間坐標和三個空間坐標。時間坐標指定的時間稱為協調時間區分它與恰當的時機.

在特殊情況下慣性觀察者在特殊相對論，按照慣例，事件發生的坐標時間與恰當的時機通過與事件相同的位置的時鐘來衡量，該時鐘相對於觀察者而言是固定的，並且已使用該時鐘與觀察者的時鐘同步愛因斯坦同步慣例。

協調時間，適當的時間和時鐘同步

對坐標時間概念的更全面解釋是由於其與適當的時間和時鐘同步的關係而產生的。同步以及同時的相關概念，必須在一般相對論理論，因為必須刪除經典力學和經典敘述中固有的許多假設。具體的時鐘同步過程由愛因斯坦並引起有限的概念同時.[1]

當且僅當所選的坐標時間對兩個時值具有相同的值時，兩個事件在選定的參考框架中同時稱為同時稱為；[2]而且這種情況允許物理可能性和可能性，從另一個參考框架的角度來看，它們不會同時存在。[1]

但是在特殊相對論之外，坐標時間不是可以通過名義上定義參考框架的位置的時鐘來測量的時間。位於太陽系Barycenter的時鐘不會測量Barycentric參考框架的坐標時間，並且位於地理中心器的時鐘不會測量地理為中心參考框架的坐標時間。[3]

數學

對於非慣性觀察者和一般相對論，可以更自由地選擇坐標系。對於空間坐標是恆定的時鐘，適當的時間之間的關係τ（希臘語小寫tau）和協調時間t，即時間擴張， 是（誰）給的

 

 

 

 

（1）

在哪裡g00是度量張量，合併重力時間擴張（根據零組件為時機）。

替代配方，正確按1/中的條款順序c2，給出適當和坐標時間與動態數量量更高的時間之間的關係：[4]

 

 

 

 

（2）

其中：

是一個和的引力電位因為群眾在附近，根據他們的距離ri從時鐘。這個條款的總和通用i/ri大約評估牛頓引力潛力（加上所考慮的任何潮汐電位），並使用重力勢的正天文符號代表。

還c是個光速， 和v是個速度時鐘（在選定的坐標中參考範圍） 被定義為：

 

 

 

 

（3）

在哪裡DX，dy，DZ和DTc是小額增量在三個正交中空間坐標x，y，z在坐標時間tc時鐘在選定的參考框架中的位置。

等式（2）是一個基本且引人注目的微分方程對於適當的時間和坐標時間之間的關係，即用於時間擴張。派生，從Schwarzschild指標，具有進一步的參考來源，在由於引力和運動而引起的時間擴張.

測量

無法測量坐標時間，而僅根據公式中顯示的時間擴張關係的實際時鐘（正確的時間）讀數進行計算（2）（或它的某種替代形式或精製形式）。

僅出於解釋性目的，才有可能構想一個假設的觀察者和軌跡，適當的時鐘與坐標時間一致：這種觀察者和時鐘必須相對於所選的參考框架（v= 0 in（（2）），但（在一個毫無意義的假設情況下）遠離其重力群體（也是如此）你= 0 in（（2） 以上）。[5]即使是這樣的例證也有限，因為坐標時間在參考框架中到處都定義，而假設的觀察者和時鐘被選為說明其僅具有有限的軌跡選擇。

協調時間尺度

一個坐標時間尺度（或者協調時間標準）是時間標準專為需要考慮相對論效應的計算中的時間坐標。時間坐標的選擇意味著選擇整個參考框架。

如上所述，時間坐標可以在有限的範圍內通過概念上無限地遠離感興趣的對象和相對於所選參考框架的靜止的時鐘的適當時間來說明。這個名義時鐘，因為它不在所有人之外重力井，不受重力時間擴張。重力井中的對象的適當時間將比坐標時間更慢，即使它們相對於坐標參考框架靜止。對於每個感興趣的對象，必須考慮重力和運動時間擴張，並且效果是速度相對於參考框架和參考框架的功能引力潛力如（（在2）。

有四個專用設計的坐標時間尺度伊族用於使用天文學.Barycentric坐標時間（TCB）基於與參考框架合併的參考框架Barycenter的太陽系，並且已定義用於計算太陽系內物體運動。但是，從地球基於觀察者，包括重力時間擴張在內的一般時間擴張會導致Barycentric坐標時間，這是基於SI第二，當從地球觀察到的時間單位比通過基於地球的時鐘測得的Si秒更快的時間單元，其差異約為0.5秒。[6]因此，出於許多實際的天文學目的，已定義了TCB的縮放修改，出於歷史原因而被列為氣室動力學時間（TDB），從地球表面觀察到的時間單元，該時間單元評估為Si秒，從而確保至少在幾千年中，TDB將保持在2毫秒內陸地時間（tt），[7][8]儘管通過上述假設觀察者測量TDB的時間單位，在參考框架和無限距離處的休息時間將比Si秒稍慢一點（在1/L中以1部分為1部分B= 10中的1個部分8/1.55​​0519768）。[9]

地理坐標時間（TCG）基於與地理中心（地球中心）共同撥出的參考框架，並原則上定義用於用於計算地球區域或地球區域的現象，例如行星旋轉和衛星動作。與TCB相比，與TDB相比，TCB的程度要小得多，但是出於相應的原因，從地球表面觀察到TCG的Si秒在基於地球表面的時鐘實現的SI秒時顯示出輕微的加速度。因此，陸地時間（TT）也被定義為TCG的縮放版本，其縮放量表使得在定義的Geoid上，單位速率等於SI秒，儘管在TCG方面，TT的Si Second six second si second si second si siques six six six six siques siept siept si sixect siept si sixect siept siept si sixect siept siept siept siept siept siept siept siept six siques少。這次在1/L中佔1個部分G= 10中的1個部分10/6.969290134）。[10]

也可以看看

參考

  1. ^一個bS A Klioner（1992），“時鐘同步問題 - 一種相對論方法”，天體力學和動態天文學，第53卷（1992），第81-109頁。
  2. ^S A Klioner（2008），“天文數量和天文單位系統的相對論縮放”，天文學和天體物理學，第478卷（2008年），第951-958頁，在第5節：“關於坐標時間尺度的概念”，尤其是。第955頁。
  3. ^S A Klioner（2008），上面引用，第954頁。
  4. ^例如，這是在T D Moyer（1981）的第36頁上的等式（6），“從地球上的適當時間到太陽系Barycentric時空參考的坐標時間的轉換”，天體力學，第23卷（1981），第33-56頁。
  5. ^S A Klioner（2008），上面引用，第955頁。
  6. ^圖表概述了速率差異（從地球表面觀察到）和各種標準時間尺度之間的偏移，現在和過去，由IAU定義：有關描述，請參見圖1（在P.835）中的P K Seidelmann＆T Fukushima（1992），“為什麼要新的時間尺度？”，天文學和天體物理學第265卷（1992），第833-838頁。
  7. ^IAU 2006決議3，請參閱建議和腳註，注3。
  8. ^坐標時間尺度之間的這些差異主要是周期性的，這是在G M Clemence＆V Szebehely中解釋的基礎，“原子鐘的年度變化”，《天文學雜誌》，第72卷（1967年），第1324-6頁。
  9. ^定義的縮放IAU 2006決議3.
  10. ^定義的縮放IAU 2000第24大會（曼徹斯特）的決議，請參閱第B1.9分辨率。