每當(dāng)中央電視臺(tái)新聞聯(lián)播里熟悉的前奏響起時(shí),我們就能意識(shí)到,現(xiàn)在七點(diǎn)鐘了。在那個(gè)手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)還未普及的年代里,我們往往通過一聲“現(xiàn)在是北京時(shí)間19點(diǎn)整”來進(jìn)行對(duì)表。
圖源網(wǎng)絡(luò):侵刪
“北京時(shí)間”這個(gè)看似耳熟能詳?shù)脑~,你是不是真的了解它呢?今天就讓小編來跟大家說一說“北京時(shí)間”。
在我國(guó),中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心承擔(dān)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(北京時(shí)間)的產(chǎn)生、保持和發(fā)播任務(wù)。我們所有人都能通過起床的鬧鐘、上下班打卡時(shí)間、會(huì)議時(shí)間等不同的形式感受到這些機(jī)制的影響。那“北京時(shí)間”究竟是怎么來的呢?是不是也有一面“大鐘”告訴科研工作者,現(xiàn)在是幾時(shí)幾分幾秒呢?
世界時(shí)(Universal Time)
自從人類開始記錄太陽的升起和落下以來,我們就一直在測(cè)量時(shí)間,這也意味著時(shí)間測(cè)量這門學(xué)科有著悠久的歷史。在20世紀(jì)50年代以前,人們對(duì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的測(cè)量和定義來自于對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的觀測(cè),比如地球自轉(zhuǎn)一周代表一天。以地球自轉(zhuǎn)而定義的時(shí)間是世界時(shí)。在過去的40年里,由于種種原因,地球自轉(zhuǎn)的速度在逐漸變慢,以地球自轉(zhuǎn)制定的世界時(shí)也就存在誤差。
原子時(shí)(Atomic Time)
當(dāng)以天體運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的宏觀時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)不能適應(yīng)科學(xué)發(fā)展需要的時(shí)候,為了滿足更高精度的實(shí)際需要,人們的認(rèn)知又向著另一個(gè)方向——微觀世界發(fā)展,開始到物質(zhì)的微觀世界去尋找具有更穩(wěn)定周期的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式用作新的時(shí)間測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn):位于海平面上的銫-133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間在零磁場(chǎng)中躍遷振蕩9192631770個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間為一個(gè)原子時(shí)秒,而這種現(xiàn)象非常穩(wěn)定。取自微觀世界的銫原子內(nèi)部躍遷所經(jīng)歷的時(shí)間作為基準(zhǔn),這樣獲得的時(shí)間稱為原子時(shí)。
那我們究竟該用世界時(shí)還是原子時(shí)來作為我們現(xiàn)代計(jì)時(shí)系統(tǒng)呢?
協(xié)調(diào)世界時(shí)(Universal Time Coordinated)
原子時(shí)秒長(zhǎng)穩(wěn)定,但時(shí)刻沒有物理內(nèi)涵,而世界時(shí)恰好相反,它的秒長(zhǎng)不穩(wěn)定,但它的時(shí)刻能和日升日落等變化相對(duì)應(yīng),而這種規(guī)律和人們的日常生活密切相關(guān)。
為了協(xié)調(diào)統(tǒng)一兩者,1972年,一種稱為協(xié)調(diào)世界時(shí)的折衷時(shí)標(biāo)面世。協(xié)調(diào)世界時(shí)是以原子時(shí)秒長(zhǎng)為基礎(chǔ),在時(shí)刻上盡量接近于世界時(shí)的一種時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來說就是當(dāng)世界時(shí)和原子時(shí)時(shí)差超過0.9秒后,通過閏秒的方式,使其增加或減少1秒,協(xié)調(diào)得到的時(shí)間尺度就是協(xié)調(diào)世界時(shí)。至今為止,全球已經(jīng)進(jìn)行了27次閏秒,離我們最近的一次閏秒是在北京時(shí)間2017年1月1日7時(shí)59分59秒(時(shí)鐘顯示07:59:60)。
確認(rèn)過眼神,原來我們都是見證過歷史的人。
圖源水?。呵謩h
下一次“閏秒”的出現(xiàn)時(shí)間,由于毫無規(guī)律,所以暫時(shí)還無法推算,不過還是可以淺淺的期待一下。
協(xié)調(diào)世界時(shí)作為全球的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)國(guó)家都規(guī)定一個(gè)協(xié)調(diào)世界時(shí)作為國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的發(fā)播和應(yīng)用,例如UTC(PTB)、UTC(NICT)、UTC(IT)分別代表了德國(guó)、日本和意大利的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。我國(guó)保持的協(xié)調(diào)世界時(shí)記為UTC(NTSC),其表示0時(shí)區(qū)的時(shí)間,而北京位于東八區(qū)時(shí)區(qū),所以北京時(shí)間 = UTC(NTSC) + 8小時(shí)。
北京時(shí)間的應(yīng)用
隨著科學(xué)生產(chǎn)力的發(fā)展,人們對(duì)于時(shí)間精度的要求也越來越高,比如火箭、衛(wèi)星的發(fā)射,導(dǎo)彈制導(dǎo),衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等都要求時(shí)間同步精度能達(dá)納秒級(jí)。納秒級(jí)對(duì)于我們普通人日常生活而言可能很難體會(huì)到,但毫秒量級(jí)的時(shí)間誤差還是很容易在日常生活中感受到。比如機(jī)場(chǎng)、高鐵站、地鐵,5G通信,金融交易,智能電網(wǎng)等方方面面都存在毫秒量級(jí)的時(shí)間同步應(yīng)用。
如果高鐵站的時(shí)間同步誤差在秒級(jí),復(fù)興號(hào)列車以300km/h的速度行駛,誤差1s,則會(huì)存在大約83.33米的誤差,就好比你站在地標(biāo)對(duì)應(yīng)的上車位置,而火車還未駛?cè)胝九_(tái)。
<img data-cropselx1="0" data-cropselx2="578" data-cropsely1="0" data-cropsely2="193" data-ratio="0.6666666666666666" data-s="300,640" data-src="https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_jpg/0lsns2RNWUXsJlYR8B698CuIRrfojtyUSsOW9UjiblK3fbh8KAeEDiaHezW3F1HEuXM2crd0CEsZsXj6awTfqMSg/640?wx_fmt=jpeg" data-type="png" data-w="624" data-index="9" src="/uploads/image/2023/10/27/cb7d22bf1d03e0d8f89688bb8faa4382." _width="578px" __sec_open_place_holder__="true" crossorigin="anonymous" alt="圖片" data-fail="0" style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; max-width: 100%; vertical-align: middle; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important; height: auto !important; width: 578px !important; visibility: visible !important