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闰秒的来历

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1#
发表于 2006-1-2 16:05:04 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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”。
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2#
发表于 2006-1-6 00:49:30 | 只看该作者
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。
3#
发表于 2006-1-7 09:17:43 | 只看该作者
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 ]
4#
发表于 2006-1-7 09:27:31 | 只看该作者
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。
5#
发表于 2006-1-7 09:32:03 | 只看该作者
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)
6#
发表于 2006-1-7 09:48:28 | 只看该作者
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
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发表于 2006-1-7 10:04:28 | 只看该作者
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)
8#
发表于 2006-1-7 10:24:57 | 只看该作者
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
9#
 楼主| 发表于 2006-1-7 11:44:43 | 只看该作者
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!
10#
发表于 2006-1-7 11:50:50 | 只看该作者
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:)
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