時間和歷法(上)

1、北京天文館北京天文館 王玉民博士王玉民博士 時間的本質：時間的本質： 物質運動變化的序列和持續(xù)的性質物質運動變化的序列和持續(xù)的性質。時間有時間有“時段時段”、“時刻時刻”兩個兩個含義含義20052006200720082004地球、月球的運動給出三種天然的地球、月球的運動給出三種天然的時間單位：日、月和年。時間單位：日、月和年。時間的單位：時間的單位：年年 月月 日日 時時 分分 秒秒 盛盛年年不重來，不重來，一一日日難再晨，難再晨，及及時時當勉勵，當勉勵，歲歲月月不待人。不待人。 陶淵明陶淵明先民日出而作，日入而息，先民日出而作，日入而息，太陽是天然的鐘表。太陽是天然的鐘表。日晷日晷西漢漏壺

2、西漢漏壺沉箭漏沉箭漏浮箭漏浮箭漏多級漏壺多級漏壺水運儀象臺水運儀象臺 惠更斯擺鐘惠更斯擺鐘 天文鐘天文鐘 布拉格市政廳天文鐘布拉格市政廳天文鐘 石英鐘石英鐘 電波鐘電波鐘：在石英鐘內(nèi)增加了接收信號、數(shù)據(jù)處理、自動校正的功能。它可接收地面發(fā)射站以長波發(fā)送的標準時間信號來自動校正石英鐘的走時誤差。 用戶用戶時刻準確度時刻準確度頻率穩(wěn)定度頻率穩(wěn)定度 電視校頻電視校頻510-12 電力傳輸網(wǎng)電力傳輸網(wǎng)1微秒110-11高速數(shù)字通信網(wǎng)高速數(shù)字通信網(wǎng)0.5微秒510-12長河二號導航臺長河二號導航臺100納秒310-12衛(wèi)星測軌衛(wèi)星測軌50納秒110-12 巡航導彈巡航導彈50納秒510 -13衛(wèi)星導航衛(wèi)

3、星導航20納秒210-13電子偵察衛(wèi)星電子偵察衛(wèi)星10納秒510-13時間的臺階時間的臺階測時測時 守時守時地球地球電臺用戶授時授時 恒星日恒星日 真太陽日真太陽日 平太陽日平太陽日 子午線子午線 真太陽日長度不等，最長與最短的一真太陽日長度不等，最長與最短的一 天相差達天相差達51秒。秒。赤道黃道春分點19世紀末，天文學家紐康設計了一個假想天體世紀末，天文學家紐康設計了一個假想天體平太陽平太陽1個個“平太陽日平太陽日”等分為等分為24個個“平太陽小時平太陽小時”，1個個“平太陽小時平太陽小時”再等分為再等分為60個個“平太陽分平太陽分”，1個個“平太陽分平太陽分”又等分為又等分為60個個“平

4、太陽秒平太陽秒”。這就是我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫臅r間。這就是我們?nèi)粘Ｉ钪兴褂玫臅r間。 平太陽時與真太陽時的換算是嚴格平太陽時與真太陽時的換算是嚴格固定的，稱固定的，稱 “時差時差”。時時差差曲曲線線地方時地方時區(qū)區(qū) 時時世界時世界時1211109813141516北京北京倫敦倫敦巴格達巴格達東經(jīng)東經(jīng)120 時間的換算：時間的換算：兩地的地方（平）時差等于經(jīng)度差。兩地的地方（平）時差等于經(jīng)度差。15度度1小時小時世界時：世界時：0經(jīng)線（本初子午經(jīng)線（本初子午線）所在地方的標準時。線）所在地方的標準時。 UT （Universal Time）本初子午線本初子午線國際日期變更線國際日期變更線（4）

5、 新的世界時計量系統(tǒng)新的世界時計量系統(tǒng)20世紀，隨著測時精度的提高，世紀，隨著測時精度的提高，人們發(fā)現(xiàn)地球自轉并不是絕對均人們發(fā)現(xiàn)地球自轉并不是絕對均勻的。一年中有快有慢，并有長勻的。一年中有快有慢，并有長期減慢現(xiàn)象。期減慢現(xiàn)象。 1960 年世界度量衡標準會議定義年世界度量衡標準會議定義公元公元1900年為年為“平均太陽年平均太陽年”。秒定。秒定義更改為：一秒為平均太陽年之義更改為：一秒為平均太陽年之 31556925.9747 分之分之 一，稱一，稱1歷書秒。歷書秒。 歷書時的特點：歷書時的特點： 1.時間均勻；時間均勻； 2.不易獲得，精度低。不易獲得，精度低。世界第一臺原子鐘（世界第一

6、臺原子鐘（1000年誤差年誤差1秒）秒）9192631770 秒的新定義：秒的新定義： 1967 年舉行的第十三屆國際年舉行的第十三屆國際計量大會決定以銫原子的躍遷做為秒的新計量大會決定以銫原子的躍遷做為秒的新定義，即銫原子同位素定義，即銫原子同位素 Cs133基態(tài)超精細基態(tài)超精細能階躍遷的能階躍遷的 9,192,631,770 個周期所持續(xù)個周期所持續(xù)的時間定為的時間定為 1 秒，稱作原子秒。秒，稱作原子秒。 原子時（原子時（AT，Atomic Time）：）： 由原子鐘按原子秒導出的時間。由原子鐘按原子秒導出的時間。 老的時間定義：基本單位是日、回歸年，老的時間定義：基本單位是日、回歸年，再劃分時、分、秒。再劃分時、分、秒。 新的時間定義：新的時間定義： 基本單位是秒，基本單位是秒，分、時、日、年由秒累加得出。分、時、日、年由秒累加得出。 原子鐘不僅用來計量時間，它本身原子鐘不僅用來計量時間，它本身就是時間標度產(chǎn)生器。就是時間標度產(chǎn)生器。 1967年起，原子時取代歷書時，年起，原子時取代歷書時，從從1958年年1