天之星天文论坛(大陆著名天文论坛）

标题: 闰秒的来历 [打印本页]

作者: b777200 时间: 2006-1-2 16:05
标题: 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”。

作者: 火星风暴 时间: 2006-1-6 00:49
月球是不断的围绕地球转，引起了潮汐，海水在海底摩擦，于是就减缓了地球的自转。

作者: 孙膑 时间: 2006-1-7 09:17

Originally posted by 火星风暴 at 2006-1-6 00:49:
月球是不断的围绕地球转，引起了潮汐，海水在海底摩擦，于是就减缓了地球的自转。

海水在海底摩擦,这不是内力吗? 怎么能引起自身的速度减小呢?
是不是在某种引力的作用下而改变地球自转速度?
b777200,你能详细地说一下闰秒的科学性吗?(有些地方我还不太明白)
补充:火星风暴,太阳也能引起潮汐的哦

[ Last edited by 孙膑 on 2006-1-7 at 09:19 AM ]

作者: 跨越地平线 时间: 2006-1-7 09:27

Originally posted by 孙膑 at 2006-1-7 09:17 AM:

海水在海底摩擦,这不是内力吗? 怎么能引起自身的速度减小呢?
是不是在某种引力的作用下而改变地球自转速度?
b777200,你能详细地说一下闰秒的科学性吗?(有些地方我还不太明白)
补充:火星风暴,太阳也能引起潮 ...

月球的引力影响着地球的潮汐变化，由于月球的引力，潮汐始终与月球相关，地球上的海洋占了海陆总和的71%，且月球公转速度赶不上地球的自转速度，这样海水就被月球拉着，拉力的地方与地球自转一致，但速度不同，所以海水始终在减慢地球的自转速度。

作者: 孙膑 时间: 2006-1-7 09:32
哦这个我明白了
能真正准确地计量时间的物质能找到吗?(原子钟还要时常加减闰秒,是不是也太麻烦了)

作者: 跨越地平线 时间: 2006-1-7 09:48

Originally posted by 孙膑 at 2006-1-7 09:32 AM:
哦这个我明白了
能真正准确地计量时间的物质能找到吗?(原子钟还要时常加减闰秒,是不是也太麻烦了)

不可能的，时间和空间是并存的，原子钟只是计算地球上的时间，时间被引力或其它的力影响着

作者: 孙膑 时间: 2006-1-7 10:04

Originally posted by 跨越地平线 at 2006-1-7 09:48:

不可能的，时间和空间是并存的，原子钟只是计算地球上的时间，时间被引力或其它的力影响着

那你所说的"时间"就是由"计时钟"计算出来的时间
我认为应该存在那种相对孤立存在的"时间" 就是时间停止物质也停止运动而物质停止运动时间却并不停止当然这应该与相对论不符合的
虽然从古至今我们所用的时间都是"计时钟"计算出来的时间我所说的"时间"也根本无法证实可是我觉得有他存在的积极意义...(对不起,话题有点说偏了)

作者: 跨越地平线 时间: 2006-1-7 10:24
什么影响物质？时间

物质停了，意味着时间的结束（任何物质都有能量）

时间停了，物质也停了

作者: b777200 时间: 2006-1-7 11:44
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

即是说：闰秒最主要是当初原子时的秒长测短了！

作者: 孙膑 时间: 2006-1-7 11:50

Originally posted by b777200 at 2006-1-7 11:44:
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 ...

哦就是说只好用闰秒来弥补对吧:)

欢迎光临天之星天文论坛(大陆著名天文论坛） (http://skyandtelescope.com.cn/bbs/)