闰秒是怎么回事？

夜空

[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。

夜空

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

夜猫子

嗯听说过这回事，好象是在电视上说过。

b777200

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！

nagunaruka龙

搞特工需要用到闰秒吧？。。或者象电影《偷天陷阱》里那样的

b777200

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 ]

hongweihou44

知道历法的话应该知道这个啊……

pattonsq

长见识了 知识要点滴积累

wennyrao

长知识哦。

pingzhiai

谢谢分享，真长知识啊

星夜极光

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

星夜极光

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...

宇宙611

闰秒 应是“地球差异旋转”导致的。

宇宙611

[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

宇宙611

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。