世界上有无数的钟和表。这些钟表计时准不准,怎样使成千上万的钟表在同一地区走时一致,或者在全球能保持相对稳定的偏差呢?国际计量局就要有一个“标准时间”。让全世界各国的钟表都能随时随地的直接或间接的与标准时间对准。
长期以来,我们使用的标准时间直接得益于人类赖以生存的地球,经线就是这个巨大时钟表盘上的刻度,表盘转动,指针不动,当地球转动一圈时,就是24小时,这就是“真太阳日”。它的86400分之一就是一秒的长度,这个“秒”长度就是“平太阳秒”。由地球自转与公转计量的时间,就是我们常说的世界时(UT),过去叫格林尼治时间。由于地球自转周期时快时慢,影响计量时间的准确度,大约**内有(1~3)ms的误差(相对值为10-8量级),虽然对人们生活影响不大,但对科研及**技术领域来说就满足不了需要。
人们在确定时间基准的实践中,开始迈向微观世界,原子钟的问世为此提供了条件。1967年,国际计量大会决定,将铯133原子在基态的两个超精细能级结构间零场跃迁时,辐射频率的9192631770个周期的时间间隔为一秒。从此原子秒取代了平太阳秒。原子钟的准确性已优于1×10-14,相当于30万年不差1s。由此,世界标准时间采用原子时(AT)。原子时比世界时准确度高,两者就有了微小的偏差。因此,科学家们对原子时与世界时进行协调。否则,日积月累就会出现原子时与世界时之间的差距,不符合日出日落的规律。
世界时和原子时是两个独立的时标,两者出现偏差时,尽管地球自转有快有慢影响了世界时的准确度,但是原子时还是要迁就地球自转为基础的时标,这样才能保证时间与季节的协调一致,不出现阴差阳错。因此就产生了第三种时标,称为协调世界时(UTC),它所采用的时间计量单位仍是原子秒。在时刻上规定与世界时的平太阳“秒”超过0.9s时,做1s整数调整,拨快或拨慢1s,称为闰秒。闰秒由国际计量局向全世界发出通知,一般在12月份*后一分钟进行。如果一年内闰1s还不够,就再过6个月再闰1s。到目前为止由于地球转速越来越慢,都是拨慢1s,60s改为61s。负闰秒还没有发生过。