地球自转为标准的时间测量-时间简说

地球绕其轴由西向东在自转，地面上的人看到的便是太阳的东升西落。

在古代，人们把日看成是被太阳照亮的时间。通过观测太阳（例如利用圭表）测得的时间叫真太阳时。在天文学上，把真太阳连续2次通过观测地点子午线（一天中太阳视运动最高位置）的时间间隔称为一个真太阳日。它的1/86400便为一个真太阳时秒。

但是，地球轨道运动速度和它到太阳的距离是变化的，地球轨道面和赤道面之间还有一个倾角，因此在一年当中，真太阳日就不会一样长，秒也就没有固定值。

人们开始认识到这个问题在17～18世纪，那时已经有了精密时计，人们能以几秒的精度去测定时间。不过这一问题的概念上的解决是法国科学家在19世纪完成的。

公元1789年，法国资产阶级革命胜利以后，对于科学产生了高涨的热情。当时的法国制宪会议针对度量衡中存在的混乱状况，建议法国科学院成立特设科学家委员会，确定新的计量标准。这一倡议得到许多著名科学家的支持和响应。该委员会经过30多年的研究，于1820年正式提出秒长的定义，定义为：全年中所有真太阳日平均长度的1/86400为1 s。这就是说，把全年中所有真太阳日加起来，然后除以365，得到一个平均日长，人们通常称此为“平太阳日”。当时人们认为这样得到的平太阳日有固定不变的长度，于是就把它叫做“平太阳时”。

显然，在一年中的大多数日子里，平太阳时和真太阳时是不一致的，它们之间的差被称为“时差”。

法国科学家提出的上述定义似乎解决了1 s有多长的问题，但在实际操作中，这种秒是不能实时得到的，必须利用1年的观测，最后取平均才能知道秒长。

为了解决这个问题，美国天文学家纽康（S.Newcomb）在19世纪末提议用一个假想的太阳代替真太阳，作为测定日长的参考点。这个假太阳在天赤道上做匀速运动，其速度等于真太阳在1年中视运动速度的平均值，并尽可能靠近真太阳。这样，天文学家就可以根据恒星周日视运动与假太阳之间的关系，实时测定平太阳时的日长和秒长。

纽康的方法非常巧妙，它把平太阳日的长度与地球自转联系在一起。科学界盛赞这一创举。1886年，在法国巴黎召开的国际度量衡讨论会上，科学家们一致同意用纽康的方法严格定义平太阳日，从而产生了真正科学意义上的平太阳时秒长。后来，天文学界又规定在英国格林尼治天文台观测得到的，由平子夜起算的平太阳时叫做世界时，记为UT。

平太阳时是以观测者所在地的子午线为基础进行测量的。地球上位于不同地理经圈上的人都有自己的子午线，因而也就有了不同的时间计量系统，人们称这样的计时系统为“地方时”。

在以步行为主要交通工具的时代，各地使用自己的地方时或许不致引起混乱，但是，随着铁路运输和航海事业的兴起，计时领域各自为政的局面就给人们造成了很多困难，加之现代守时和授时技术的发展，它使时间工作中的国际协调变成了一桩势在必行的大事。(www.xing528.com)

为此，1884年在美国华盛顿举行了一次国际会议，决定采用英国伦敦格林尼治天文台子午仪所在的子午线为本初子午线，又称零子午线。这里的地理经度为零，从它开始向东和向西计量，分别称为东经和西经，它们各自从0°变化到180°。

以地理经度为依据，从西经7.5°到东经7.5°（经度间隔为15°）为零时区；从零时区的两条边界分别向东和向西，每隔经度15°划一个时区，东西各划出12个时区，东12时区和西12时区重合，全球共24个时区。每个时区内均以自己的中央子午线的地方时作为本时区的标准时间，这就是现在各国普遍采用的所谓“区时制”。

地球由西向东自转，子夜、黎明、正午、黄昏由东而西依次周而复始地在地球表面各地循环出现。地球上新的一天从哪里开始，到哪里结束？这也是必须协调解决的问题。为此，这次华盛顿会议还规定，在太平洋中靠近180°经线的地方从北到南划一条所谓“日界线”，又叫“国际日期变更线”。地球上每一个新日期从这条线的西侧开始，然后顺序西移，回到这条线的东侧时结束，此线两侧的日期不同。旅行者由东向西过日界线，日期要加上1天，例如要将10月3日改为10月4日；由西向东过日界线，日期要减去1天，例如要将1月28日改为1月27日。

我国幅员辽阔，从西向东跨越东五、东六、东七、东八和东九5个时区。在1919年，曾将全国划分为3个标准时区和2个半小时时区。

3个标准时区是：中原时区，以东经120°经线为中央经线；陇蜀时区，以东经105°经线为中央经线；新藏时区，以东经90°经线为中央经线。

2个半小时时区是：长白时区，以东经127.5°经线为中央经线；昆仑时区，以东经82.5°经线为中央经线。

中华人民共和国成立以后，采用首都北京所在的东八时区（中原时区）的时间作为全国的标准时间，并称其为“北京时间”。北京时间是东经120°经线上的地方时，它比格林尼治时间（世界时）早8小时，即：

北京时间=格林尼治时间+8小时

自纽康引进假想平太阳之后，平太阳时遂有了严密的科学定义，从而成为人类历史上第一个以地球自转为基础的、科学的时间测量标准。从19世纪中叶到20世纪60年代，在差不多100年的时间内，它为人类社会活动和科学技术发展做出了不可磨灭的历史性贡献。