为什么要“闰”一秒?

2012-03-18 02:36:21 来源:长江商报

长江商报消息 1884年,国际上确定以地球自转运动来计量的时间作为国际标准时间,称作世界时。也就是格林尼治时间。

位于英国伦敦东南部的格林尼治天文台是格林尼治时间的发源地。1851年在格林尼治天文台设立的子午环望远镜,使人们获得了前所未有的天文学时间测量精度。

在1884年的“国际经度会议”上,格林尼治天文台测定的经线被确定为零度经线,也就是本初子午线,当地时间相应成为各地时间的基础。

实质上,格林尼治时间是“地球自转时间”,因为地球的自转导致了太阳东升西落和昼夜交替。但随着科技的进步,人们发现地球自转速度也是不规律的,世界时是根据地球自转一周的周期确定的,但是地球自转时快时慢的(总体来说是在变慢),所以根据地球自转测定出来的时间也不是均匀的。

原子时1000万年误差1秒

有什么方法能够测定更为均匀的时间呢?于是,原子时就应运而生。

原子时间是以物质的原子内部发射的电磁震荡频率为基准的时间计量系统,是一种均匀的时间计量系统。

人们在日常生活中需要知道准确的时间,生产、科研上更是如此。人们平时所用的钟表,精度高大约每年会有1分钟的误差,这对日常生活是没有影响的,但在要求很高的生产、科研中就需要更准确的计时工具。目前世界上最准确的计时工具就是原子钟,它是20世纪50年代出现的。原子钟是利用原子吸收或释放能量时发出的电磁波来计时的。由于这种电磁波非常稳定,再加上利用一系列精密的仪器进行控制,原子钟的精度可以达到每1000万年才误差1秒。这种高度精准的时间切割,为天文、航海、宇宙航行提供了强有力的保障。

但是,原子时与地球的自转不关联(世界时则与此相关)。而随着地球自转速度有减缓的趋势,原子时与世界时的偏差也在不断加大。

我们现在使用的是协调世界时

在热播的美剧《生活大爆炸》中,谢耳朵曾自以为豪地表示自己的手表是按标准的“原子时”来运行的。而事实上,我们目前使用的时间并不是原汁原味的“原子时”,而是一种与“世界时”相妥协的原子时,名为“协调世界时”。

“为什么叫‘协调世界时’呢?因为原子时与世界时都有不足,考虑到两种时间都有存在的必要性,所以有了‘协调世界时(UTC)’的概念。也就是说,当地球自转越来越慢的时候,两种时间差距加大。当世界时与原子时相差累计到接近0.9秒时,协调世界时就闰(增加或减少)1秒。而我们现在日常生活中使用的时间都是协调世界时。”中科院紫金山天文台科普部张旸说,协调世界时既考虑了日长生活的感受和方便,也考虑了计时系统的严格性,是一种兼顾多方需求的时间计量系统。