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标题: 闰秒是怎么回事? [打印本页]

作者: 夜空    时间: 2005-12-7 00:45
标题: 闰秒是怎么回事?
[center]闰秒是怎么回事?[/center]
描述自然现象的那些数,几乎都不可能被整数除尽。地球围绕太阳运行的周期,用天数来表示,是365天再加上0.2422天。而且,地球公转的这个周期也不是永远如此绝不变化。地球公转的轨道在变化,地球本身自转周期的单位是1天,也并不总是等于24小时。
在没有精密时钟的时代,人们认为地球自转现象始终不变,就把它当作非常精确的时钟来使用。然而,在把原子的振动周期当作计时标准的原子钟出现以后,检测地球自转的变化便成为可能。这样,我们才知道了地球的自转原来并非不变,而是在无规律地变得越来越慢。
现在,时间的长短是根据利用铯原子的原子钟来定义的。根据铯原子钟的测量,表明地球的自转确实在逐渐变慢。从开始用原子钟计时的1958年算起,到现在,地球自转一周的时间已经慢了33秒。现在我们所使用的计时标准已经不是地球的自转,而是原子钟。因此,对于这种时间差异如果不作处理的话,那么,年复一年地积累起来就会造成很大的麻烦。比如说,在将来总会有一天,钟表显示的时间已经是正午,而太阳还没有升起。真的是那样的话,人们的所有日常生活就非乱套不可。
当然不能容许出现这样的事情。为此,就必须将原子钟与地球自转协调起来。办法是在适当的时候为原子钟计时系统加上1秒钟,也就是所谓的“闰秒”。通过插入闰秒的方法,使得用原子钟的秒为标准的计时系统(协调世界时)与日常生活中所使用的世界时(平均太阳时)之差始终不超过正负0.9秒。
世界时2005年12月31日的最后那一秒,亦即北京时间2006年1月1日上午8时那前一秒,其实就将是为了弥补1999年以来7年时间积累起来的时间差所插入的闰秒。本来,上午7时59分59秒时刻之后过一秒,时间就应该是8时0分0秒。然而2006年元旦那一天,作为闰秒,添加了一个“上午7时59分60秒”,要在那一时刻过一秒钟,时间才会是上午8时0分0秒。不是使用无线电信号时钟的人,如果要对时精确至秒的话,则需要留心这个闰秒。
作者: 夜空    时间: 2005-12-7 00:47
在十一月份的《科学世界》上看到的,不知有谁看过呢?觉得挺有趣,所以发到这里来,迟点补上插入闰秒的实例
作者: 夜猫子    时间: 2005-12-7 09:26
嗯听说过这回事,好象是在电视上说过。
作者: b777200    时间: 2005-12-7 20:54
可以这样讲,地球自转与原子钟不同步,每当差不多相差1秒时,就用闰秒来解决!
作者: nagunaruka龙    时间: 2006-12-20 12:30
搞特工需要用到闰秒吧?。。或者象电影《偷天陷阱》里那样的
作者: b777200    时间: 2006-12-20 20:32
闰秒的来历

最初,人们把太阳两次过中天的时间作为一天,向下再分出时、分、秒。由于摆钟的出现,利用摆的等时性可以精确地测量“秒”的长度了,人们发现,原来一年之中,一天的长度有长有短。后来知道,地球绕太阳公转的轨道不是正圆,地球在近日点速度快,远日点速度慢,结果造成我们看到的太阳在空中移动时快时慢,一天也就变得长短不一了。为了固定秒长,人们便假想一个天体以匀速运行,并与太阳同时过春分点和秋分点,以它确定一天的长度,往下再划分为时、分、秒,这就是“平太阳日”,以前长短不一的太阳日就叫“真太阳日”。“平太阳日”实际上以地球自转为基础,非常均匀。人们并规定了时区,将0时区规定为世界时,确定了秒的长度。
20世纪30年代,计时精度更高的石英钟出现了,人们发现,原来地球的自转也是不均匀的,天体的引力,地球内部的因素等造成了地球自转时快时慢,还有潮汐摩擦造成自转长期减慢。变化虽小,却无法满足现代科学对精密时间的要求,以地球自转定义的时间不行了。
于是,人们便以地球公转周期来定义时间,地球公转周期非常稳定,可以得到很高精度的时间。于是科学家制定了新的时间标准——书历时,规定:公元1900年的1/31556925.9747的长度为1秒,称“书历秒”,一天由1书历秒X86400得到。1960年起,天文时间系统全部改用书历时。
但是书历时要得到高精度非常繁琐,要观测很多年,这时一种新的计时器出现了——原子钟。原子钟理论上几百万年到上千万年才差1秒,等于几乎没有误差,于是,又出现了一套新的时间系统——原子时。
原子时的定义:铯原子Cs133基态的两个超精细能级间跃迁辐射震荡9192631770周所持续的时间为1秒。时间定义的基本单位为“秒”,分、时、日、年都由秒累加得出。于是从1967年起,原子时取代了书历时,从1958年1月1日世界时0时起算。原子时靠全世界100多台原子钟的运转维持,由国际时间局统一进行数据处理,然后发布。
不料人们很快发现,当初确定的原子秒长并没有测准,比书历时秒长短了一点,结果一年下来,原子时累加的一年比世界时的一年约短1秒。怎么办?经过广泛的研究和争论后科学家们达成协议,在原子时依然作为一种基本时间系统的前提下,创造了“协调世界时”。规定:协调世界时秒长=原子时秒长,必要时靠加秒赶上世界时的步伐。当原子时比世界时慢了0.9秒以上时,则加1秒,称为“闰秒”,只在6月30日或12月31日最后1秒操作。协调世界时在1975年第十五届国际计量大会得到确认,从1972年1月1月世界时0时启用。从1972年到1999年,“协调世界时”一共增加了23个闰秒。
1999年以后地球自转又莫明其妙地变快了,结果连续6年都没有闰秒,这6年测短了的原子时秒长竟与世界时秒长相等了,人算不如天算啊!有人预测,地球自转再加快,就要减秒了(负闰秒)。不过,2005年7月4日国际地球自转服务组织宣布,协调世界时将在2005年12月31日实施闰秒。由于北京时间比世界时早8个小时,按照闰秒的操作,2006年1月1日北京时间就出现“7时59分60秒”。

[ 本帖最后由 b777200 于 2006-12-20 08:42 PM 编辑 ]
作者: hongweihou44    时间: 2006-12-20 22:25
知道历法的话应该知道这个啊……
作者: pattonsq    时间: 2006-12-28 17:10
长见识了 知识要点滴积累
作者: wennyrao    时间: 2008-7-1 21:37
长知识哦。
作者: pingzhiai    时间: 2010-4-4 15:37
谢谢分享,真长知识啊
作者: 星夜极光    时间: 2010-7-11 15:18
由于地球自转在变化(每百年日长增加0.0016秒),世界时有长期变慢的趋势,势必导致世界时的时刻落后于原子时,在一年内可能达到1秒左右。为了避免世界时与原子时的过大偏离,从1972年起,采用了“闰秒”的措施,使偏离不超过0.9秒。闰秒安排在12月31日的最后一秒,或6月30日的最后一秒。这种采用了闰秒的时间成为“协调世界时”。现在我们使用的时间,就是这种时间。

这就是闰秒的来源
作者: 星夜极光    时间: 2010-7-11 15:19
知道历法的话应该知道这个啊……
hongweihou44 发表于 2006-12-20 22:25


对啊,这是历法里面的一段小插曲...
作者: 宇宙611    时间: 2010-12-25 18:39
闰秒 应是“地球差异旋转”导致的。
作者: 宇宙611    时间: 2011-1-1 05:42
[center]闰秒是怎么回事?[/center]
描述自然现象的那些数,几乎都不可能被整数除尽。地球围绕太阳运行的周期,用天数来表示,是365天再加上0.2422天。而且,地球公转的这个周期也不是永远如此绝不变化。地球公转的 ...
夜空 发表于 2005-12-7 00:45



作者: 宇宙611    时间: 2011-1-4 03:32
从1958年“原子时”诞生至今,两个计时系统之间已累计差了33秒,也就是说地球自转慢了半分钟左右。




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