時間標準

不要混淆標準時間.

一個時間標準是測量的規範時間：要么在當時通過的速率或時間點或兩者兼而有之。在現代，幾個時間規格已被正式承認為標準，以前他們是習俗和實踐問題。一種時間標準的一個示例可以是時間尺度，指定了一種測量時間劃分的方法。民用時間的標準可以指定時間間隔和時間時間。

標準化時間測量是使用鐘計算某個時期的時期變化，這可能是自然現象的變化或人造機器的變化。

從歷史上看，時間標准通常基於地球的旋轉時期。從18世紀後期到19世紀，人們認為地球的每日輪換速率是恆定的。19世紀研究的幾種包括日食記錄在內的幾種天文學觀察，提出了懷疑的率地球旋轉逐漸減慢，並且還顯示出小規模的不規則性，這在20世紀初得到了證實。基於時間標準地球旋轉自1952年以前從1952年開始替換（或最初補充）供天文使用埃弗米斯時間基於地球軌道時期的標準，實際上是根據月球運動的。1955年的發明原子鐘出於大多數實際目的，通過基於原子時間或部分基於原子時間的較新的時間標準，導致了較舊的和純天文學的時間標準的替換。

在大多數時間尺度上，各種類型的第二和一天都用作基本時間間隔。其他時間（分鐘，小時和年）通常是根據這兩個時間定義的。

術語

“時間”一詞通常用於許多接近但不同的概念，包括：

  • 立即的[1]作為對象 - 時間軸上的一個點。作為對象，它沒有價值；
    • 日期[2]作為瞬間表徵的數量。作為數量，它具有可以通過多種方式表示的值，例如“ 2014-04-26T09：42：36,75”ISO標準格式，或更俗語，例如“今天，上午9:42”；
  • 時間間隔[3]作為對象 - 時間軸的一部分受兩個瞬間限制。作為對象，它沒有價值；
    • 期間[4]作為表徵時間間隔的數量。[5]作為數量，它具有一個值，例如數分鐘，或者可以用其開始和結束的數量（例如時間和日期）來描述。
  • 年表，在過去的。按時間順序排入時間順序（週期）。最重要的周期系統之一是地質時間尺度，這是一個定期塑造事件的系統地球及其生活。對過去的年表，分期和解釋被稱為研究歷史.

第二個定義

主要文章：第二§定義歷史

第二個的定義只有三個定義：作為一天的一小部分，是推斷一年的一小部分，以及作為剖腹鐘的微波頻率。

在早期歷史上，時鐘還不夠準確，無法跟踪秒。在機械時鐘發明後，CGS系統和MKS系統兩者都將第二個定義為1⁄86,400一個平均太陽日。MK在1940年代被國際收養。

在1940年代後期，石英晶體振盪器時鐘可以比地球旋轉更準確地測量時間。計量學家還知道地球圍繞太陽（一年）的軌道比地球旋轉要穩定得多。這導致了埃弗米斯時間和熱帶年，第二個埃菲米爾人被定義為“分數1⁄31,556,925.97471900年的熱帶年份1月0日在12個小時的臨時時間”。[6][7]該定義被用作國際單位體系1960年。[8]

最近，已經開發出可以提高準確性的原子鐘。自1967年以來SI基礎單元時間是si第二，定義為“ 9,192,631,770的持續時間時期輻射對應於兩者之間的過渡超細水平基態的Caesium-133原子”（在溫度下0 k並是卑鄙的海平面）。[9][10]SI第二是所有原子時間尺度的基礎，例如協調通用時間，GPS時間，國際原子時間等

當前時間標準

地理坐標時間（TCG）是協調時間其空間起源在地球質量的中心。TCG是理論上的理想，任何特定的認識都將具有測量誤差.

國際原子時間（泰）[11]是主要的物理實現時間標準。TAI由BIPM（國際重量和措施局）生產，並基於許多人的合併投入原子鐘世界各地，每個校正環境和相對論效應（都引力和速度，例如GNSS）。太極與TCG直接而是實現陸地時間（TT），一個理論時間尺度，是TCG的重新縮放，使得時間率大致匹配恰當的時機在平均海平面.

普遍的時間（UT1）是地球旋轉角（ERA）線性縮放以匹配歷史定義平均太陽時間在0°經度。從高精度上，地球的旋轉是不規則的，是使用長基線乾涉法，月球和人造衛星的激光以及GPS衛星軌道的遠處類星體的位置確定的。

協調的通用時間（UTC）是一個原子時間量表，旨在近似普遍的時間。UTC與TAI的不同秒數不同。通過引入UTC的一秒步驟，UTC保持在UT1的0.9秒內。躍第二“。迄今為止這些步驟（和差異“ Tai-UTC”）一直是積極的。

這全球定位系統廣播非常精確時間信號全球，以及將GPS時間轉換為UTC的說明。該GPS時間信號是基於物理上實現的時間標準，並定期與UTC時間同步。

標準時間或者民事時代在一個時區從某種形式的普遍的時間，通常是UTC。選擇偏移量以使新的一天大約在太陽越過納迪爾子午線。另外，差異並不是真正的固定夏令時節省時間.

朱利安日號自從格林威治（Greenwich）的平均中午（Julian Proleptic Calendar）公元前4713年中午以來，是經過的日期。朱利安日期是朱利安日號，其次是自上午以來經過的一天的比例。對於天文學家來說，方便地避免了在觀察之夜跳過日期。修改後的Julian Day（MJD）定義為MJD = JD -2400000.5。因此，MJD一天從午夜開始，民事日期開始。朱利安日期可以在UT1，TAI，TT等中表達，因此對於確切的應用程序，應指定時間表，例如MJD 49135.3824 TAI。

Barycentric坐標時間（TCB）是協調時間其空間起源在質量的中心太陽系，這就是稱為Barycenter。

轉換

原子時間系統（TAI，GPS和UTC）之間的轉換在大多數情況下是精確的。但是，GPS時間是一個測量值，而不是計算出的“紙張”量表。[12]因此，它可能與UTC（USNO）不同，幾百納秒，[13]反過來，這可能與官方UTC差異多達26納秒。[12]UT1和TT的轉換依賴於截至2022年的已發布差異表分別指定為10微秒和0.1納秒。

系統描述UT1世界標準時間TT太極全球定位系統
UT1平均太陽時間UT1UTC = UT1 - DUT1TT = UT1 - DUT1 + LS + 32.184 S + DTTtai = ut1 - dut1 + lsGPS = UT1 - DUT1 + LS - 19 S
世界標準時間民事時代UT1 = UTC + DUT1世界標準時間TT = UTC + LS + 32.184 S + DTTtai = utc + lsGPS = UTC + LS - 19 S
TT陸地時間UT1 = TT - 32.184 S -DTT - LS + DUT1UTC = TT - 32.184 S -DTT - LSTTtai = TT - 32.184 S -DTTGPS = TT - 51.184 S -DTT
太極原子時間UT1 = TAI - LS + DUT1UTC = TAI - LStt = tai + 32.184 s + dtt太極gps =太極 - 19 s
全球定位系統GPS時間UT1 = GPS + 19 S - LS + DUT1UTC = GPS + 19 S - LSTT = GPS + 51.184 S + DTTtai = gps + 19 s全球定位系統

定義：

  1. ls = tai - utc =從USNO leap秒
  2. DUT1= UT1 - UTC發表在IERS公告或者美國海軍天文台EO
  3. dtt = tt -tai -32.184 s發表在BIPMTT（BIPM）桌子.

TCG與TT線性相關為：TCG -TT =LG*（JD -2443144.5） * 86400秒，具有比例差LG定義為6.969290134E-10。

TCB是線性轉換TDB和TDB與TT的不同，主要是周期性的。忽略了這些條款（在當前時期幾千年的2毫秒的命令），[14]TCB與TT相關：TCB -TT =LB*（JD -2443144.5） * 86400秒。[15]尺度差異LBIAU已定義為1.550519768E-08。[14]

基於地球旋轉的時間標準

明顯的太陽時間或真正的太陽時間基於太陽日，這是一個太陽中午之間的時期（真實的太陽穿過子午線）和下一個。太陽日大約是平均時間24小時。因為地球圍繞太陽的軌道是橢圓形的，並且由於地球軸相對於地球的傾斜度軌道的平面（黃道），明顯的太陽日在平均值24小時以上或低於平均值以上幾秒鐘。隨著變化在幾週內積累，明顯的太陽能時間和平均太陽時間之間的差異差異至16分鐘（請參閱時間方程）。但是，這些變化在一年中取消了。還有其他擾動，例如地球的擺動，但每年不到第二秒。

恆星時間是星星的時間。恆星旋轉是大約23小時56分4秒鐘旋轉到恆星所花費的時間。平均太陽日約為3分56秒，比平均恆星日長或1⁄366不僅僅是卑鄙的恆星日。在天文學，恆星時間用於預測何時星星將達到它的最高點在天空上。為了在陸地上進行準確的天文學工作，通常觀察恆星時間而不是太陽時間來測量平均太陽時間，因為可以測量“固定”恆星的觀察結果比對太陽的觀察更準確地進行測量和降低（儘管需要為了折射，畸變，進動，屬靈和適當的運動來賺取各種少量補償。眾所周知，對太陽的觀察構成了實現測量準確性的實質性障礙。[16]在以前，在準確的時間信號分佈之前，觀察選定的“時鐘恆星”（眾所周知的位置和運動）的子午線過境的恆星過渡時期，這是常規工作的一部分，並使用它們糾正運行本地平均恆星時間的天文台時鐘；但是如今，本地恆星時間通常是根據時間信號來生成的。[17]

平均太陽時間是在海上使用的時間標準，用於導航目的，通過觀察明顯的太陽能時間，然後添加校正，以計算出來。時間方程，這在一天的長度上彌補了兩個已知的不規則性，這是由於地球軌道的橢圓性以及地球赤道和極性軸向卵形而引起的黃道（這是地球圍繞太陽的軌道的平面）。它已經取代了普遍的時間.

格林威治標準時間最初是從在子午線觀察中推導出的平均時間皇家格林威治天文台（RGO）。該天文台的主要子午線是由1884年選擇的國際子午線會議成為本初子午線。GMT要么以該名稱或作為“格林威治的平均時間”為國際時代標準，但不再如此；最初在1928年將其重命名為普遍時光（UT）（部分是由於歧義是由於從1925年1月1日開始從午夜而不是從中午開始的天文學日而不是從中午開始的）。UT1實際上仍然是格林威治的平均時間。今天，GMT是一個時區但這仍然是冬季在英國的合法時期（夏季時間為一小時）。但協調的通用時間（UTC）（基於原子的時間量表，始終保持在UT1的0.9秒內）在英國有實際使用，而GMT的名稱通常用於引用它。（請參閱文章格林威治標準時間，普遍的時間，協調的通用時間和他們引用的來源。）

版本的普遍的時間例如UT0和UT2已被定義，但不再使用。[18][19]

行星運動計算的時間標準

埃弗米斯時間（ET）及其繼任時間量表下面介紹的所有旨在用於天文使用，例如在行星運動計算中，其目的包括均勻性，特別是避免了地球旋轉的不規則性。其中一些標準是動態時間尺度和/或協調時間秤。埃菲米爾人的時間是1952年至1976年的官方時間尺度標準國際天文聯盟;那是個動態時間尺度基於地球圍繞太陽的軌道運動，第二個像徵的軌道是熱帶年份的定義部分。這個埃弗美里人第二是si從1956年到1967年第二，也是校準的來源剖宮產;它的長度已密切複製，到10的1部分以內10，如電流的大小SI第二提到原子時間。[20]這個埃弗米斯的時間標準是非權威主義者的，沒有滿足相對論的增長需求協調時間秤。從1960年到1983年，它用於官方的年鑑和行星濱海，並在1984年的官方年鑑中被替換為數字整合噴氣推進實驗室開發陣地DE200（基於JPL相對論時間尺度t弗）。

對於地球表面的應用，ET的官方替換為陸地動態時間（TDT），它保持了連續性。TDT是一個均勻的原子時間尺度，其單位是SI的第二個。TDT與國際原子時間（TAI）一樣，將TDT的速度與SI的第二息，但是由於TAI在1958年的成立時被任意定義，最初等於UT的精製版本，因此TDT被TDT從TAI，TAI，由Tai off Sai，由Tai，由Tai off Sai，由常數32.184秒。偏移提供了從埃弗米斯時間到TDT的連續性。此後，TDT已被重新定義為陸地時間（TT）。

為了計算胚層，氣室動力學時間（TDB）正式建議取代ET。TDB與TDT相似，但包括將原點移至Barycenter的相對論校正，因此這是Barycenter的動態時間。[21]TDB僅與TT不同。區別最多是2毫秒。在TDB的定義中發現了缺陷（儘管不影響T弗），TDB已取代Barycentric坐標時間（TCB）和地理坐標時間（TCG），並重新定義為jpl serphemeris時間參數t弗，TCB的特定固定線性轉換。如所定義的，TCB（從地球表面觀察到）相對於所有ET，T弗和tdt/tt;[22]在較小程度上，TCG也是如此。當前廣泛和官方使用中的太陽，月亮和行星的臨時層仍然是在噴氣推進實驗室（從2003年更新到DE405）用作參數t弗.

也可以看看

筆記

參考

引用

  1. ^IEC 60050-113：2011，項目113-01-08
  2. ^IEC 60050-113：2011，項目113-01-012：“ Mark通過指定的時間尺度歸因於即時
  3. ^IEC 60050-113：2011，項目113-01-010;ISO 80000-3：2006，項目3-7
  4. ^IEC 60050-113：2011，項目113-01-013：“時間間隔範圍（113-01-10）”
  5. ^ISO 80000-3：2006，項目3-7
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來源

  • 城市，肖恩；Seidelmann，P。Kenneth編輯。（2013）。天文數字的解釋性補充（第三版）。加利福尼亞州米爾谷：大學科學書籍。
  • 天文數字的解釋性補充P. K. Seidelmann編輯，大學科學書籍，1992年，ISBN0-935702-68-7。

外部鏈接