2023年11月30日发(作者：)

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时间测量和标准

主要科目时间 · 计时学 · 数量级 · 度量衡学

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在 · 秒 · Shake · Tide · 星期 · 年

相关主题

年代学 · Duration · 心理测时法 · Metric time · 系统时间 · 金钱的时间价值 · 计

时器

时间的测量

shijian de celiang时间的测量time measurement时间描述事件的次序。可以选定某种周期

性重复的运动过程作为参考标准，把其他物质的运动过程与这个选定的运动过程进展比拟，判

别和排列各个事件发生的先后顺序与运动的快慢程度。 通常所说的时间测量包括既有差异又

有联系的两个内容：时间间隔的测量和时刻的测量。物理学所关心的主要是时间间隔的测量与

与其在数学上用倒数关系相联系的频率测量，一般统称时间频率计量。 时间单位 是秒。随

着科学技术的开展，秒的定义曾作过两次重大的修改。 最早,人们是利用地球自转运动来计

量时间的根本单位是平太阳日。19世纪末,将一个平太阳日的1/86400作为一秒，称作世界

时秒。 由于地球的自转运动存在着不规如此变化并有长期减慢的趋势,使得世界时秒逐年变

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化,不能保持恒定。因此，按此定义复现秒的准确度只能达到1×10。1960年国际计量大会决

定采用以地球公转的运动为根底的历书时秒作为时间单位，即“将1900年初附近，太阳的几

何平黄经为2794148〞按此定义复现秒的准确度提高到1×10。 1967年国际计量大会

决定采用原子秒定义取代历书时秒定义 即“秒是铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃

迁相对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间〞。按此定义复现秒的准确度已优于1×1

0。 原子钟 原子在发生能级跃迁时以电磁波形式辐射或吸收能量，该电磁波的频率和周

期准确地与原子的微观结构相对应，所以极为稳定。人们利用这一特性制成了各种各样性能优

异的原子钟。 实验室型的铯束原子钟是复现原子秒定义的时间频率基准器，具有最高的准确

度和长期稳定度。氢原子钟是激射器型的，它的短期稳定度优于铯原子钟，但因受到贮存泡“壁

移效应〞的限制，准确度比铯原子钟低一个数量级。铷原子钟是气泡型的，结构简单，轻便价

廉，虽然准确度不高，但短期稳定度尚好，作为工作标准是很适宜的。此外，人们正在研究利

用离子贮存技术和激光稳频技术制造性能更好的原子钟。 时标(时间尺度) 用选定的某一瞬

间作为原点，用选定的时间单位“秒〞进展连续不断的积累，就构成一个时间参照坐标系，叫

做时标，或时间尺度。时标的原点称做时刻起点或起始历元。某一事件发生的瞬间与时标上某

点相对应，此瞬间称做时刻。两个时刻之间的持续时间称做时间间隔。到目前为止，时标不外

是基于天文观测或对某些周期性重复运动的测量而获得。 原子时标是由连续不断工作着的原

子钟得到的。对各自独立的原子时标加以平均，可以提高它们的均匀性。国际时间局根据国际

单位制时间单位秒的定义，以各国有关研究所运转的原子钟的读数为依据，进展加权平均，得

到的时间参考坐标叫做国际原子时(TAI),它的起点是1958年1月0日0时0分0秒(UT2)。

协调世界时(UTC) 世界时虽然极不均匀,但它反映了地球运动的实际情况，因而对大地测量等

部门来说是必不可少的。但另外一些部门如此要求准确而均匀的时标。协调世界时可兼顾两方

面的要求。 1960年起采用的协调方法是对原子时标分别进展频率调偏和时刻跳变两种调整，

使UTC跟踪UT2的变化，经过国际商定,两者之差应保持在0.1秒以内。频繁调整频率对需要

精细时间同步的用户来说是非常不便的。不定期地作 0.1秒的跳跃调整也造成时标标度的不

连续。因此国际无线电咨询委员会建议采用一种新 UTC系统。这种系统对原子钟的频率不进

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展调偏，而其时刻如此保持与UT1之差不超过±0.9秒。当有可能超过时，作插入或取消一秒

的调整，插入或取消的整秒叫做闰秒。何时进展闰秒的调整，由国际时间局综合世界各国天文

台的观测结果断定,提前两个月发出公告,全球统一行动。一般选在每年的12月底进展。当地

球自转速率变化较大时，还可在6月底、3月底或9月底屡次进展闰秒的调整。 自1972年

起新UTC系统得到广泛的应用,大多数发射台均以 UTC时号向用户提供标准时间信号。1975年

国际计量大会建议将 UTC作为民用时的根底，有些国家已将UTC定为本国的法定时。 标准

时间和频率的传递 高度准确的标准频率和时间信号主要通过无线电波的发射和传播提供应

使用部门。按其载波频率可分为超高频、高频、低频和甚低频发播，分别由专用授时台发播或

由导航台、电视台、通信卫星等兼任。由于传输特性不同，所以接收精度、接收X围、接收时

间以与校准设备操纵的难易和经济性各有不同。用户可以根据需要和可能选择使用。

柳景洲 杨益森

时间测量与保持

来源： 国家测绘局国土司 时间： 2007-09-24 19:55

【大中 小】

不同的时间系统有不同的测量方法。

〔1〕恒星时：它是以地球自转周期为基准所建立的一种时间系统。其测量方法是选取春分点作为参考点，

其连续两次过测站上中天所经历的时间，称为一恒星回，一个恒星日分为24恒星小时，一恒星小时分为60

恒星分，一恒星分分为60恒星秒。

〔2〕真太阳时：选真太阳为参考点，它连续两次过测站上中天所经历的时间，称为一真太阳日。时，分，

秒分法同恒星时。

〔3〕平太阳时：选取平太阳〔在赤道上作匀速运动的假想太阳，其速度等于真太阳周年视运动的平均速

度〕为参考点，它连续两次过测站下中天所经历的一段时间，称为一平

太阳日。时、分、秒分法同恒星时。世界时即是以格林尼治〔经度0°〕命名的平太阳时，全世界统一使

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用。

〔4〕历书时：测定某一时刻天体的位置，并与其星历表相比拟，即可得到这一时刻的历书时。

〔5〕原子时：通过测定铯原子133在两个基态的超精细结构的能级跃迁辐射的电磁振荡周期所得到，1

秒相当于电磁振荡9 192 631 770周所经历的时间。

〔6〕协调时：采用原子时秒长，时刻与世界时相差不超过上0．9秒，在每年的年中或年未，对其时刻

进展一整秒的调整〔称跳秒〕。

为了随时获得世界时，要用精细的天文时计将天文测时结果记录下来，并根据天文时计运行的规律随时

指示外推的世界时，这种工作称为守时，也就是时间的保持。最初用来保持时间的时计为天文摆钟。第二次

世界大战后，天文摆钟被石英钟所淘汰，石英钟担负起了守时的任务。20世纪50年代以后出现原子钟，比石

英钟要准确得多，使天文时计发生质变。原子钟是目前最准确的天文时计，各国都用原子钟来保持时间。

我国的多座天文台均参加测时工作，某某天文台定时发播时号，供全国校正时间使用。

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