時(shí)間和歷法(黑白去背景)

1、第三章 時(shí)間和歷法3.1 關(guān)于時(shí)間的計(jì)量1. 時(shí)間和時(shí)間的本質(zhì)時(shí)間和空間一樣，都是物質(zhì)存在的一種形式，宇宙萬物都在時(shí)間的長(zhǎng)河中發(fā)生、發(fā)展和變化著。斗轉(zhuǎn)星移、日月盈虧，寒來暑往，超漲潮落總是一件事接一件事發(fā)生，一個(gè)過程跟著另外一個(gè)過程，綿延不斷，反映出時(shí)間既是無始無終的，又是連續(xù)不斷的。這種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)變化的序列和持續(xù)的性質(zhì)，就是時(shí)間的本質(zhì)。時(shí)間不能完全脫離于空間，而必須和空間結(jié)合在一起。物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)變化，永遠(yuǎn)在時(shí)間和空間中進(jìn)行。物質(zhì)不在時(shí)間和空間中運(yùn)動(dòng)是不可思議的。反之，沒有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)時(shí)空，同樣也是不可思議的。2. 時(shí)間的含義在原始社會(huì)中，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)事物的運(yùn)動(dòng)過程和狀態(tài)，有的在先、有的在后，發(fā)

2、展過程有的較長(zhǎng)、有的較短。那時(shí)便有了計(jì)量的時(shí)間概念了。時(shí)間包括兩個(gè)方面的含義：（1）時(shí)段：測(cè)量?jī)蓚€(gè)瞬時(shí)的間隔，即時(shí)間經(jīng)過的長(zhǎng)短。要確定時(shí)段的長(zhǎng)短，必須要有一個(gè)計(jì)量時(shí)間長(zhǎng)短的標(biāo)準(zhǔn)來作為單位，然后用這個(gè)單位來度量?jī)蓚€(gè)事件發(fā)生的時(shí)間間隔，如：年、月、日、時(shí)、分和秒等。（2）時(shí)刻：指無限流逝時(shí)間中的某一瞬間，就像時(shí)刻尺度上的刻度和標(biāo)記-用以確定事件發(fā)生的先后。要準(zhǔn)確的確定時(shí)刻，需要選擇某一特定的時(shí)刻，來作為起算點(diǎn)的零點(diǎn)，只要計(jì)量“某事”和“起算點(diǎn)”之間的時(shí)間間隔，就可以確定這件事發(fā)生的時(shí)刻了。世界各名族，在生產(chǎn)中都有他們計(jì)量時(shí)間的系統(tǒng)和方法。（1）我們古代根據(jù)不同日期黃昏時(shí)某些量星和星座的出沒來確定季

3、節(jié)。（2）我國北方則有用北斗星的斗柄所指方向來指示時(shí)刻和季節(jié)的。（3）“日出而作，日沒而息”。人類在勞動(dòng)中最早形成的時(shí)間概念就是“日”，也就是太陽連續(xù)兩次日出的時(shí)間間隔。（4）熱帶的游牧名族，經(jīng)常夜間放牧，他們最早利用月亮的圓缺盈虧來計(jì)量時(shí)間，這就是月的概念。(5)中國很早就用土圭來觀測(cè)正午時(shí)日影的長(zhǎng)短，來測(cè)量下至、冬至和一年的長(zhǎng)短。古埃及則是用尼羅河兩次泛濫的間隔，來作為時(shí)間測(cè)量的單位“年”。（6）到了17世紀(jì)，伽利略發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性，人們利用擺來計(jì)量時(shí)間。3. 測(cè)量時(shí)間的原則時(shí)間要用物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)來度量。選擇不同的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式來表達(dá)或計(jì)量時(shí)間的過程中，選擇的物質(zhì)需要：（1）具有固定的周期-周期

4、性；（2）均勻等速運(yùn)動(dòng)-穩(wěn)定性；（3）大多數(shù)人都能觀測(cè)到-可測(cè)性。地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、月球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)都符合這三個(gè)原則，分別用它們的運(yùn)動(dòng)周期來計(jì)量時(shí)間，便產(chǎn)生了“年”、“月 ”、“日”的基本單位。然而，同一種周期運(yùn)動(dòng)，選擇不同的量時(shí)天體（參考點(diǎn)），其周期時(shí)值也不同，于是便產(chǎn)生了不同的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。例如一句地球自轉(zhuǎn)的恒星時(shí)、太陽時(shí)系統(tǒng)，依據(jù)地球公轉(zhuǎn)的歷書時(shí)系統(tǒng)；依據(jù)原子振蕩的原子時(shí)系統(tǒng)等。4 真太陽時(shí)和平太陽時(shí)前面內(nèi)容已經(jīng)講到，太陽存在周日視運(yùn)動(dòng)和周年是運(yùn)動(dòng)。太陽周年視運(yùn)動(dòng)的軌跡就是黃道。太陽約365.25天在黃道上運(yùn)行一周。太陽周年運(yùn)動(dòng)的主要時(shí)刻如下：（1）三月二十一日：春分。太陽在春分點(diǎn)

5、穿過赤道，由南半天球移到北半天球。地球北半球開始了“天文春季”;（2）六月二十二號(hào)：夏至。這天太陽達(dá)到最大的北赤緯，即到達(dá)上點(diǎn)Q點(diǎn)的位置，=2326。這天正午，太陽的日影最短。這天北半球白天最長(zhǎng)，夜晚最短；（3）九月二十三日：秋分。太陽在秋分點(diǎn)從北向南穿過赤道;（4）十二月二十二日：冬至。太陽達(dá)到最大的南赤緯，即大大下點(diǎn)Q， =-2326。這天北半球夜晚最長(zhǎng)，白天最短。太陽的中心連續(xù)兩次經(jīng)過春分點(diǎn)的時(shí)間間隔，稱為一個(gè)“回歸年”的時(shí)間長(zhǎng)度?；貧w年等于365.2422天，或者為365d5h48m46s。真太陽日：真太陽日就是太陽中心連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔。真太陽日的長(zhǎng)度每天都變化，這是因?yàn)椋?1

6、)太陽視運(yùn)動(dòng)是不均勻的；(2)太陽是在黃道上做周年視運(yùn)動(dòng)，即使這種運(yùn)動(dòng)是均勻的，它投影到赤道上也會(huì)產(chǎn)生不均勻性。這導(dǎo)致了真太陽日的長(zhǎng)短不是固定的。真太陽時(shí)：定義太陽中心的時(shí)角為真太陽時(shí)，用符號(hào)t。根據(jù)此定義，當(dāng)太陽在上中天的時(shí)候?yàn)?，為真正午，為真太陽時(shí)的起算點(diǎn)。下中天為真子夜。為了符合人們的生活習(xí)慣，有時(shí)把定義改為：真太陽時(shí)在數(shù)值上等于真太陽的時(shí)角t加上12h，用符號(hào)m來表示，有： m= t+12h。因?yàn)檎嫣枙r(shí)的長(zhǎng)度不固定，所以真太陽時(shí)的其它單位（時(shí)、分、秒）也有變化，也不固定。這種真太陽時(shí)同步的計(jì)時(shí)系統(tǒng)，不但不方便而且不可能。平太陽時(shí)：為了彌補(bǔ)真太陽時(shí)的不足，我們引入了平太陽時(shí)。我們?cè)O(shè)想

7、有一個(gè)點(diǎn)，它不是在黃道上移動(dòng)，而是在赤道上移動(dòng)：它在赤道上運(yùn)動(dòng)是均勻的；這個(gè)點(diǎn)在赤道上滑動(dòng)一周（即連續(xù)兩次在赤道上經(jīng)過春分點(diǎn)）所需的時(shí)間，和真太陽在黃道上滑動(dòng)的那個(gè)一周（即真太陽連續(xù)兩次經(jīng)過春分點(diǎn)）所需的時(shí)間相等。這個(gè)假設(shè)的點(diǎn)，定義為平太陽。平太陽在天球上繞行一圈的時(shí)間，即連續(xù)兩次過春分點(diǎn)的時(shí)間間隔，就是一回歸年。平太陽赤經(jīng)在一天之內(nèi)的增加為一常數(shù)，即每天增加：=1/365.2422=3m56s這是真太陽日向東移動(dòng)的平均值。平太陽上中天就是平午，下中天就是平子夜，它的時(shí)角就定義為平太陽時(shí)角，用tm來表示，平太陽連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔，就是一個(gè)平太陽日。平太陽日是均勻的，它的其它時(shí)間單位也是均

8、勻的。平太陽時(shí)簡(jiǎn)稱為“平時(shí)”，用m來表示。為了符合人的習(xí)慣，經(jīng)常以平子夜作為起算點(diǎn)來度量。所以平時(shí)m和平太陽時(shí)角tm的關(guān)系如：m=tm+12平太陽時(shí)和真太陽時(shí)除按預(yù)定的年首和年尾吻合外，其他時(shí)間都有有一個(gè)差值，天文界定義：真太陽時(shí)和平太陽時(shí)之差為時(shí)差，用表示，即：= t-tm .時(shí)差有正有負(fù)，可大可小。時(shí)差與觀測(cè)者的地理位置無關(guān)，只與觀測(cè)日期有關(guān)。時(shí)差每年四次等于零，在4月16日、6月5日、9月1日和12月24日前后。四次極值，如下邊所示。時(shí)差的周年變化，是視太陽日長(zhǎng)度的周年變化的結(jié)果。日期2月12日左右5月15日左右7月26左右11月3日左右極值14.4秒3.8秒6.3秒16.4秒5 恒星日

9、和恒星時(shí)以地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間，也就是天穹視轉(zhuǎn)一周的時(shí)間作為基本單位，稱為“恒星日”。要定出一個(gè)“恒星日”，最方便就是觀測(cè)天上的恒星，只觀測(cè)恒星周日旋轉(zhuǎn)一周的周期即可。為了天文工作的需要，把天球上春分點(diǎn)連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔，定義為“恒星日”。這和某顆恒星連續(xù)兩次上中天的時(shí)間間隔是一回事。這種以春分點(diǎn)作為量時(shí)天體所計(jì)量的時(shí)間稱為恒星時(shí)。目前，天文界規(guī)定:春分點(diǎn)的時(shí)角就是恒星時(shí)，以春分點(diǎn)上中天作零時(shí)起算，即恒星時(shí)等于春分點(diǎn)的時(shí)角，有： S=t由于春分點(diǎn)在天球上沒有標(biāo)志，故春分點(diǎn)的時(shí)角是通過測(cè)定恒星的時(shí)角導(dǎo)出的。設(shè)有任意恒星M，其赤經(jīng)為M，在恒星時(shí)為S的瞬間它的時(shí)角為tM，根據(jù)恒星時(shí)定義有：S=t

10、= M+tM上式中M可在星表中查到，tM可測(cè)。當(dāng)恒星上中天時(shí)，tM=0，此時(shí)S= M。所以，任何瞬間的恒星時(shí)，在數(shù)值上等于該瞬間上中天的恒星的赤經(jīng)。恒星日比平太陽日短3m56s，所以它的長(zhǎng)度為23h56m4s平太陽時(shí)。在一個(gè)固定地點(diǎn)連續(xù)注意同一恒星小時(shí)在遠(yuǎn)處高樓后面的時(shí)候就能證明這件。每晚恒星消失的時(shí)刻，對(duì)照我們的中標(biāo)發(fā)現(xiàn)，每天都比前一晚早3m56s。恒星日和平太陽日一樣，也可以劃分為24h，在“時(shí)”以下也分為“分”和“秒”。每一個(gè)恒星消失、恒星分、恒星秒都比平太陽時(shí)相應(yīng)的短一些。歷書時(shí)原想平太陽時(shí)的日、時(shí)、分、秒都應(yīng)該是穩(wěn)定的，但是，隨著科學(xué)的發(fā)展，特別是石英鐘的問世，人們不僅知道地球自轉(zhuǎn)不

11、是勻速的，連公轉(zhuǎn)周期也不穩(wěn)定，即回歸年的長(zhǎng)度也有變化。1952年，國際天文協(xié)會(huì)聯(lián)合會(huì)作出決議，把1900年1月1日12時(shí)正的回歸年長(zhǎng)度作為標(biāo)準(zhǔn)，把這一年長(zhǎng)度的1/365.2422246060(1/31 556 925.9747)即這一年的平太陽秒作為1秒的固定長(zhǎng)度.稱為歷書秒（用于制訂天文歷書的標(biāo)準(zhǔn)秒），就是說，即使以后地球自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的周期（日與年）有變化，秒的長(zhǎng)度則不變了。以平太陽時(shí)為基礎(chǔ)，以歷書秒作為計(jì)時(shí)的基本單位所確定的時(shí)間稱為歷書時(shí)。它是從1960年開始實(shí)行的。因歷書秒的長(zhǎng)度是固定的，但這樣的秒是很難取得的，雖經(jīng)多年的觀測(cè)和運(yùn)算，其精度比太陽秒差不了十倍。而且，這種秒也很難保存，現(xiàn)在幾

12、乎不用歷書時(shí)。6 時(shí)間的種類1)地方時(shí)（1）地方時(shí)的概念以本地子午面作起算平面，根據(jù)任意量時(shí)天體所確定的時(shí)間，均稱該地的地方時(shí)。如量時(shí)天體分別為春分點(diǎn)、真太陽、平太陽所測(cè)量的地方時(shí)分別為：地方恒星時(shí)、地方真太陽時(shí)、地方平太陽時(shí)。（2）地方時(shí)與地方經(jīng)度的關(guān)系在同一計(jì)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)，任意兩地同一瞬間測(cè)得的地方時(shí)之差，與這兩地的地方經(jīng)度差可用下式表示： SA-SB=（A-B）1恒星小時(shí)/15 mA-mB=（A-B）1視太陽小時(shí)/15 mA-mB=（A-B）1平太陽小時(shí)/15當(dāng)經(jīng)度相差1 時(shí)，地方時(shí)就差4m，經(jīng)度值差15 ，地方時(shí)相差一個(gè)小時(shí)。由于地球是自西向東自轉(zhuǎn)的，所以東邊的時(shí)間早，即絕對(duì)數(shù)值大；西邊的

13、時(shí)間晚，即絕對(duì)數(shù)值小。若已知甲、乙兩地的經(jīng)度和甲地的地方時(shí)，乙地的地方時(shí)可以按照下面公式求得：乙地地方時(shí)=甲地地方時(shí)甲乙兩地相隔經(jīng)度4m若乙地在甲地之東，為+；若乙地在甲地之西，為-。例如：已知東經(jīng)119的地方時(shí)為6月6日8時(shí)，西經(jīng)106的地方時(shí)則為：6月6日8時(shí)-（119+106）4m=6月5日17時(shí)無論是視太陽時(shí)，還是平太陽時(shí)或恒星時(shí)，從本質(zhì)上說，都是以不同量時(shí)天體的時(shí)角來確定時(shí)間的。而量時(shí)天體時(shí)角是有地方性的，在同時(shí)同刻，不同經(jīng)度上的量時(shí)天體時(shí)角是不一樣的。比如說，當(dāng)太陽處在某一經(jīng)度的上中天時(shí)，在其它經(jīng)度上，太陽一定不是處在上中天。本來，世界上可以把時(shí)間統(tǒng)一，如當(dāng)太陽處在0經(jīng)線的上中天時(shí)

14、，全球都為12h，不過這12h對(duì)各地的含義不一樣，有的地方12h意味著吃中飯，有的地方12h意味著日出，有的地方12h意味著日落或半夜。然而，自古以來，世界上的時(shí)間從未統(tǒng)一過，而且各地都要把正午即太陽處在上中天的時(shí)間定為12h，這樣一來，不同經(jīng)度時(shí)間就不一樣了。這種各地都以視太陽時(shí)角來確定，并把正午定為12h，不同經(jīng)度時(shí)間不一樣的時(shí)間系統(tǒng)，稱為地方視時(shí)。同理除地方視時(shí)外，還有地方平時(shí)和地方恒星時(shí)。按時(shí)差的定義，視時(shí)與平時(shí)有如下關(guān)系： 視時(shí)=平時(shí)+時(shí)差 平時(shí)=視時(shí)-時(shí)差 還可推出以下?lián)Q算關(guān)系： 平時(shí)=視時(shí)-時(shí)差 =恒星時(shí)-太陽赤經(jīng)+12h-時(shí)差 amtm+12h 時(shí)差 恒星時(shí)=視時(shí)+太陽赤經(jīng)-1

15、2h =平時(shí)+時(shí)差+太陽赤經(jīng)-12h如果推算結(jié)果是負(fù)值，應(yīng)加上24h；若推算結(jié)果超出24h，則應(yīng)減去它。這樣，若知道地方恒星時(shí)可以推算地方視時(shí)或地方平時(shí)（要提供時(shí)差值），也可以由地方平時(shí)推算地方恒星時(shí)。比如，我們需觀測(cè)特殊的星星可以選擇好地方視時(shí)或地方平時(shí)，也可以由地方視時(shí)推算當(dāng)時(shí)所能看到的星空。2)區(qū)時(shí)在古代，地區(qū)之間的交往和人際交往不多，各地都使用地方時(shí)未嘗不可，甚至各家門前設(shè)置一個(gè)日晷，各用各的時(shí)間，也沒有多大問題。現(xiàn)代社會(huì)區(qū)際交往和人際交往頻繁，各用各的時(shí)間就行不通了。為了時(shí)間使用的方便，國際上規(guī)定，以經(jīng)線為界，把全球分為24個(gè)區(qū)，每區(qū)跨經(jīng)度15，各區(qū)把中央經(jīng)線的地方時(shí)作為本區(qū)統(tǒng)一使用

16、的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。這樣的區(qū)，稱為時(shí)區(qū)；這樣的時(shí)間，稱為區(qū)時(shí)。在劃分時(shí)區(qū)時(shí)，為了把0、15和15倍數(shù)的經(jīng)線作為中央經(jīng)線，時(shí)區(qū)界線的經(jīng)度就不是整數(shù)。其中0經(jīng)線所在的時(shí)區(qū)稱0時(shí)區(qū)（稱為格林威治時(shí)區(qū)）；東經(jīng)半球的時(shí)區(qū)稱東時(shí)區(qū)，也可用符號(hào)+表示；西經(jīng)半球的時(shí)區(qū)稱為西時(shí)區(qū)，也可用符號(hào)-表示；東12區(qū)和西12區(qū)都是半個(gè)時(shí)區(qū)，它們合成一個(gè)完整的時(shí)區(qū)，稱東西12區(qū)，或就稱12區(qū)。為什么要分成24個(gè)時(shí)區(qū)，是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)1周花24小時(shí)，自轉(zhuǎn)1個(gè)時(shí)區(qū)的度數(shù)（15）即花1小時(shí)，于是，每隔1個(gè)時(shí)區(qū)，區(qū)時(shí)就差完整的1小時(shí)；另外，跨經(jīng)度15的時(shí)區(qū)，不大亦不小，大國固然要跨幾個(gè)時(shí)區(qū)，但世界上大多數(shù)國家和地區(qū)僅跨一兩個(gè)時(shí)區(qū)，或就在1個(gè)時(shí)

17、區(qū)內(nèi)。如果已知某地的經(jīng)度，求其所在時(shí)區(qū)，只要將已知經(jīng)度除以15，所得商數(shù)保留一位小數(shù)后，四舍五入取整，就可判定是哪個(gè)時(shí)區(qū)。例如：西經(jīng)117在哪一時(shí)區(qū)？解：117157.8，故在西8區(qū)。如果已知甲、乙兩地相隔的時(shí)區(qū)數(shù)和甲地的區(qū)時(shí)，則： 乙地的區(qū)時(shí)=甲地區(qū)時(shí)兩地相隔時(shí)區(qū)數(shù)1h 乙地在甲地之東為+， 乙地在甲地之西為-。若已知某地的經(jīng)度和地方時(shí)，求它的區(qū)時(shí)，只要求其中央經(jīng)線的地方時(shí)即是區(qū)時(shí)。若已知甲地經(jīng)度和它的地方時(shí)，求乙地的區(qū)時(shí)，則解法有多種：或先求甲地的區(qū)時(shí)，再算出乙地所在時(shí)區(qū)，并算出兩地相隔時(shí)區(qū)數(shù)，最后求出乙地的區(qū)時(shí)；或先找到乙地所在時(shí)區(qū)的中央經(jīng)線，再算出其地方時(shí)即可。作業(yè)1：已知西經(jīng)132的

18、地方時(shí)為4月30日10時(shí)50分，求東經(jīng)167的區(qū)時(shí)是多少？3)國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)和法定時(shí)盡管時(shí)區(qū)的劃分是比較合理的，但有的國家畢竟要跨幾個(gè)時(shí)區(qū)，有的國家偏在半個(gè)時(shí)區(qū)，有的國家習(xí)慣于以大山、大河作為界線。為了更方便和合理地使用時(shí)間，有的國家和地區(qū)規(guī)定把某一時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)或某一經(jīng)線的地方時(shí)作為全國、全地區(qū)統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，有的國家在理論時(shí)區(qū)的基礎(chǔ)按自然界線重新劃定時(shí)區(qū)，在一國內(nèi)使用幾個(gè)區(qū)時(shí)。這樣的時(shí)間，統(tǒng)稱為國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。我國的國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)稱為北京時(shí)間，它是北京所在的東8區(qū)的區(qū)時(shí)，即其中央經(jīng)線東經(jīng)120的地方平時(shí)，而并不是北京（東經(jīng)11619） 的地方時(shí)。1519年9月20日，麥哲倫率領(lǐng)5只船共265人從西班牙塞

19、維利亞城出發(fā)向西遠(yuǎn)航，歷時(shí)近三年，環(huán)球一周，到1522年9月6日，僅剩的一只船載著18名船員回到塞維利亞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們比岸上人少做了一個(gè)禮拜，查航海日志中所記載的星期天比岸上少了一個(gè)，但船上是根據(jù)日出日落或天明天暗記載日期的，肯定沒有錯(cuò)。這少過了一個(gè)星期天是怎么回事，向西航行的航海家們?yōu)槭裁磥G失了1天？當(dāng)時(shí)莫名其妙，誰也沒法說清楚這些問題。4) 國際日期變更線到后來，人們才從地球的運(yùn)動(dòng)上找到答案。我們知道，相對(duì)地球來說太陽是不動(dòng)的，地球自轉(zhuǎn)是由西向東旋轉(zhuǎn)的，正是由于地球的旋轉(zhuǎn)，造成了地球上任何一個(gè)定點(diǎn)每日24h的時(shí)間循環(huán)，這24h只適用于對(duì)于地球來說不動(dòng)或小范圍運(yùn)動(dòng)的對(duì)象，而對(duì)于在地球東西方向

20、上做長(zhǎng)距離運(yùn)動(dòng)的人來說，一天不再是24h，卻是要長(zhǎng)于或短于24h。上述故事中，航海家由東向西航行，而地球不停地由西向東旋轉(zhuǎn)著，他們就好象一直不停地追逐著下沉的太陽。因此夜晚總是比頭一天遲一點(diǎn)來臨，這就等于說延長(zhǎng)了船上白晝的時(shí)間，也就是說連續(xù)兩次太陽升到上中天的時(shí)間要比地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)。據(jù)計(jì)算，在他們船上，每天比24小時(shí)長(zhǎng)2分鐘左右。這2分鐘與24小時(shí)比是太短了，況且在當(dāng)時(shí)，他們船上還沒有準(zhǔn)確的鐘表，每天多2分鐘根本察覺不出來。然而他們?cè)诖虾叫辛?年多，積少成多，3年竟湊成1整天！那奇怪的1天就這樣悄悄地從他們身邊溜走了。如果他們繼續(xù)航行，環(huán)球一周，又會(huì)少了一天，環(huán)球兩周，就會(huì)少兩天；

21、相反，如果他們東航行，環(huán)球一周，就會(huì)多一天，環(huán)球兩周，就會(huì)多兩天。國際日期變更線為了防止類似的錯(cuò)誤，國際上規(guī)定了一條日期變更線，由于180經(jīng)線大部分在海域，人煙稀少，所以被選作日界線。但實(shí)際日界線是折線，在180經(jīng)線作了幾處偏折處理：一是在俄國西伯利亞東端向東偏折，使西伯利亞東端不致長(zhǎng)期處在與西伯利亞大部分地區(qū)不同的日期；二是在美國阿留申群島處向西偏折，可使阿留申群島與阿拉斯加大部分地區(qū)處在同一日；三是在新西蘭向東偏折，可使斐濟(jì)、 加和新西蘭相鄰近，且關(guān)系密切的國家可基本上處于同一日期。日期如何變更呢？從圖可以看出，日界線的東側(cè)是西12區(qū)，日界線的西側(cè)是東12區(qū)。國際上規(guī)定，東12區(qū)比西12區(qū)

22、早1日。所以，從西12區(qū)進(jìn)入東12區(qū)，日期要加1日；從東12區(qū)進(jìn)入西12區(qū)，要減1日。但東12區(qū)和西12區(qū)這兩個(gè)半時(shí)區(qū)，在方向上，東12區(qū)在西，西12區(qū)在東，所以，自東向西越過日界線（相當(dāng)于從西12區(qū)進(jìn)入東12區(qū)）要加1日；自西向東越過日界線（相當(dāng)于從東12區(qū)進(jìn)入西12區(qū)）要減1日。思考題：母親乘飛機(jī)從斐濟(jì)往西飛機(jī)，在路上生下雙胞胎。其中哥哥于2010年1月1日上午9時(shí)出生于斐濟(jì)，弟弟于兩小時(shí)后出生于薩摩亞群島，此時(shí)記錄下弟弟在薩摩亞群島的出生日期為？原子時(shí)由原子內(nèi)部能級(jí)躍遷所發(fā)射或吸收的極為穩(wěn)定的電磁波頻率所建立的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。由于地球自轉(zhuǎn)的不均勻性和歷書時(shí)測(cè)定精度低且需時(shí)長(zhǎng)，1967年10月，

23、第十三屆國際計(jì)量大會(huì)正式把銫原子振蕩9 192 631 770次的時(shí)間定義為原子秒。以原子秒為基本計(jì)時(shí)單位所制定的時(shí)間稱為原子時(shí)，它是一種物理學(xué)的微觀時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。原子時(shí)是從1967年起實(shí)行的，直至現(xiàn)在。由于世界時(shí)的秒長(zhǎng)比原子時(shí)的秒長(zhǎng)約長(zhǎng)3001010秒。1年約差1秒左右，因此，要設(shè)置閏秒。當(dāng)回歸年的長(zhǎng)度增加時(shí)，要在年末（12月31日最后1分鐘后）或年中（6月30日最后1分鐘的）加1秒；當(dāng)回歸年的長(zhǎng)度變短時(shí)，就要負(fù)閏秒。閏秒亦稱為跳秒。20世紀(jì)50年代英國就已制成銫原子鐘了。7 其它時(shí)間系統(tǒng)1675年，英國建立格林尼治天文臺(tái)。從18世紀(jì)后半葉開始，格林尼治時(shí)間（視時(shí)）已被一些國家在編制為航海服務(wù)的

24、天文歷書時(shí)作為通用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。1884年，在美國華盛頓召開的國際子午線（經(jīng)線）會(huì)議把當(dāng)時(shí)格林尼治天文臺(tái)子午儀（中星儀）鏡頭上十字絲交點(diǎn)在地面上的垂點(diǎn)所在的經(jīng)度定為0經(jīng)線（本初子午線），作為經(jīng)度和時(shí)間計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)參考線。這樣格林尼治時(shí)間就名正言順地成為世界時(shí)了。世界時(shí)簡(jiǎn)寫為UT，就是世界通用的時(shí)間，也是換算地方時(shí)和區(qū)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，它是0經(jīng)線的地方時(shí)。1934年，世界時(shí)由視時(shí)改為平時(shí)（平太陽時(shí)）。1956年，對(duì)世界時(shí)進(jìn)行改革，之后，把經(jīng)過極移訂正后的世界時(shí)稱為UT1；把再經(jīng)地球自轉(zhuǎn)季節(jié)變化訂正后的世界時(shí)稱UT2。自然，之后通行的世界時(shí)是UT2。1960年采用歷書時(shí)，1967年又采用原子時(shí)。世界時(shí)與世界協(xié)調(diào)

25、時(shí)由于在目前這段天文年代里地球自轉(zhuǎn)的總趨勢(shì)是逐漸變慢。所以原子時(shí)和UT2之間慢慢地會(huì)有差距，自1967年至1972年間，采取的協(xié)調(diào)辦法調(diào)整秒長(zhǎng)使原子時(shí)與UT2的差值限制在0.1秒之內(nèi)。這樣一來，雖然采用了原子時(shí)，但秒的長(zhǎng)度仍未固定，這是物理界和計(jì)量界所不能贊同的。因此，自1972年開始便改變協(xié)調(diào)辦法，即原子秒的長(zhǎng)度不再改變，到一定時(shí)候置一閏秒，使原子時(shí)與UT2的差值控制在0.9秒以內(nèi)（即差值將要超過0.9秒時(shí)就加一閏秒）。如前所述，閏秒一般設(shè)置在年末或年中，由國際時(shí)間局預(yù)先發(fā)出通知。這樣經(jīng)過協(xié)調(diào)的世界時(shí)稱為協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）。協(xié)調(diào)世界時(shí)便自動(dòng)跳秒（閏秒）以適應(yīng)地球自轉(zhuǎn)速度的變化。1979年，

26、國際上決定用協(xié)調(diào)世界時(shí)取代原來的世界時(shí)?，F(xiàn)在，所用的格林威治時(shí)間就是對(duì)協(xié)調(diào)世界時(shí)而言的，全世界的無線電通訊中的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，幾乎是協(xié)調(diào)世界時(shí)。秒是現(xiàn)代時(shí)間計(jì)量中的基本單位，由于世界時(shí)和原子時(shí)這兩種時(shí)間尺度速率上的差異，一般來說1至2年會(huì)差1秒，中國科學(xué)院國家授時(shí)中心于2005年7月6日發(fā)出預(yù)告，按照國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（IERS）的公報(bào)，由于地球自轉(zhuǎn)速度的減慢，額外的1秒鐘時(shí)間將被添加到2005年中，協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）將在2005年實(shí)施一個(gè)正閏秒，即增加1秒。屆時(shí)，所有的時(shí)鐘將撥慢1秒。對(duì)應(yīng)到北京時(shí)間，就是要在2006年元旦上午7時(shí)59分59秒與8時(shí)0分0秒之間人為地加入1秒，以“撥慢”時(shí)間。這

27、是自1998年以來，首次需要增加額外的1秒，以讓世界時(shí)（UT）和國際原子時(shí)（TAI）保持同步。在2005年12月31日，按照國際統(tǒng)一的約定，世界各地實(shí)施時(shí)鐘撥慢1秒，過渡到2006年1月1日的具體實(shí)施步驟為：協(xié)調(diào)世界時(shí)時(shí)鐘數(shù)字顯示：23時(shí)59分59秒（2005年12月31日）00時(shí)59分60秒（2005年12月31日）00時(shí)00分00秒（2006年1月1日）；相應(yīng)，北京時(shí)間時(shí)鐘數(shù)字顯示：7時(shí)59分59秒（2006年1月1日）7時(shí)59分60秒（2006年1月1日）8時(shí)00分00秒（2006年1月1日）在通常情況下，時(shí)間應(yīng)該是從23時(shí)59分59秒直接撥到00時(shí)00分00秒。時(shí)間計(jì)量工作可以概括為測(cè)時(shí)、守時(shí)和播時(shí)（授時(shí)）三項(xiàng)內(nèi)容。 測(cè)時(shí)