Страница полузащищенная
Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
"UT1" перенаправляется сюда. Для использования в других целях, см UT1 (значения) .

Всемирное время ( UT ) - это стандарт времени, основанный на вращении Земли. Существует несколько версий всемирного времени, которые различаются на несколько секунд. Наиболее часто используются всемирное координированное время (UTC) и UT1 (см. § Версии ). [1] Все эти версии UT, за исключением UTC, основаны на вращении Земли относительно далеких небесных объектов ( звезд и квазаров ), но с коэффициентом масштабирования и другими корректировками, чтобы приблизить их к солнечному времени . UTC основано на международном атомном времени с добавлением дополнительных секунд, чтобы оно оставалось в пределах 0,9 секунды от UT1. [а]

Всемирное время и стандартное время

До введения стандартного времени каждый муниципалитет во всем мире, использующем часы, устанавливал свои официальные часы, если таковые были, в соответствии с местным положением Солнца (см. Солнечное время ). Это соответствовало требованиям до появления в Великобритании железнодорожного транспорта , который позволял перемещаться на большие расстояния достаточно быстро, чтобы требовать постоянной переустановки часов, когда поезд проезжал через несколько городов. Среднее время по Гринвичу , среднее солнечное время на нулевом меридиане в Гринвиче, Англия., был создан для решения этой проблемы: все часы в Великобритании были установлены на это время независимо от местного солнечного полудня. [b] Для синхронизации этих часов использовались хронометры или телеграфия . [3]

Стандартные часовые пояса мира с 2016 года. Число внизу каждой зоны указывает количество часов, которое нужно добавить к всемирному координированному времени, чтобы преобразовать его в местное время.

Стандартное время было первоначально предложено шотландско-канадским сэром Сэндфордом Флемингом на заседании Канадского института в Торонто 8 февраля 1879 года. Он предположил, что стандартные часовые пояса могут использоваться локально, но они подчиняются его единому мировому времени, которое он назвал Космическое время. [4] Предложение разделило мир на двадцать четыре часовых пояса, каждый из которых охватывает 15 градусов долготы. Все часы в каждой зоне будут установлены на то же время, что и другие, но будут отличаться на один час от часов в соседних зонах. Местное время в Королевской обсерватории в Гринвиче было объявлено в качестве рекомендуемой базовой точки отсчета мирового времени 22 октября 1884 года в конце Международной конференции по меридианам.. [c] [5] Это место было выбрано, потому что к 1884 году две трети всех морских карт и карт уже использовали его в качестве своего нулевого меридиана . [6] Конференция не приняла часовые пояса Флеминга, потому что они находились за пределами цели, для которой она была созвана, а именно выбора основы для всемирного времени (а также нулевого меридиана).

В период между 1848 и 1972 годами все основные страны приняли часовые пояса на основе гринвичского меридиана . [7]

В 1935 году термин всемирное время был рекомендован Международным астрономическим союзом как более точный термин, чем среднее время по Гринвичу, потому что GMT могло относиться либо к астрономическим дням, начинающимся в полдень, либо к гражданским дням, начинающимся в полночь. [8] В некоторых странах термин « среднее время по Гринвичу» до сих пор широко используется в отношении гражданского хронометража .

Измерение

Основываясь на вращении Земли, время можно измерить, наблюдая за небесными телами, пересекающими меридиан каждый день. Астрономы обнаружили, что время было точнее устанавливать, наблюдая за звездами, когда они пересекают меридиан, а не путем наблюдения положения Солнца на небе. В настоящее время UT по отношению к Международному атомному времени (TAI) определяется с помощью интерферометрии с очень длинной базой (VLBI) удаленных квазаров, метода, который может определить UT1 с точностью до 15 микросекунд или лучше. [9] [10]

«Универсальная циферблатная пластина» 1853 года, показывающая относительное время «всех народов» до принятия всемирного времени.

Вращение Земли и UT контролируются Международной службой вращения Земли и систем отсчета (IERS). Международный астрономический союз также участвует в установлении стандартов, но окончательный арбитр стандартов вещания является Международным союзом электросвязи или ITU. [11]

Вращение Земли несколько неравномерно и также очень постепенно замедляется из-за приливного ускорения . Кроме того, длина секунды была определена из наблюдений за Луной между 1750 и 1890 годами. Все эти факторы приводят к тому, что современные средние солнечные сутки в среднем немного длиннее номинальных 86 400 секунд СИ , традиционного количества секунд. в день. [d] Поскольку UT, таким образом, немного нерегулярен по своей скорости, астрономы ввели эфемеридное время , которое с тех пор было заменено земным временем.(TT). Поскольку всемирное время определяется вращением Земли, которое отклоняется от более точных стандартов атомной частоты, необходима корректировка (так называемая дополнительная секунда ) для этого атомного времени, поскольку (по состоянию на 2019 год ) `` время вещания '' остается в целом синхронизированным с солнечным. время. [e] Таким образом, стандарт гражданского вещания для времени и частоты обычно близко следует за Международным атомным временем, но иногда делает шаг (или «скачок»), чтобы не допустить их слишком большого отклонения от среднего солнечного времени.

Барицентрическое динамическое время (БДВ), форма атомного времени, теперь используется при построении эфемерид планет и других объектов Солнечной системы по двум основным причинам. [12] Во-первых, эти эфемериды привязаны к оптическим и радиолокационным наблюдениям за движением планет, а шкала времени TDB приспособлена так, чтобы соблюдались законы движения Ньютона с поправками на общую теорию относительности . Далее, временные шкалы, основанные на вращении Земли, неоднородны и поэтому не подходят для предсказания движения тел в нашей солнечной системе.

Версии

Существует несколько версий всемирного времени:

  • UT0 - всемирное время, которое определяется в обсерватории путем наблюдения за суточным движением звезд или внегалактических радиоисточников, а также из дальномерных наблюдений Луны и искусственных спутников Земли. Местоположение обсерватории считается имеющим фиксированные координаты в наземной системе отсчета (такой как Международная наземная система отсчета ), но положение оси вращения Земли перемещается по поверхности Земли; это известно как полярное движение . UT0 не содержит поправок на движение полюсов. Разница между UT0 и UT1 составляет порядка нескольких десятков миллисекунд. Обозначение UT0 больше не используется. [13]
  • UT1 - это основная форма всемирного времени. Хотя концептуально это среднее солнечное время на долготе 0 °, точные измерения Солнца затруднены. Следовательно, он вычисляется на основе определения положения далеких квазаров с использованием интерферометрии с длинной базой, лазерной локации Луны и искусственных спутников, а также определения орбит спутников GPS . UT1 одинаково повсюду на Земле и пропорционально углу вращения Земли относительно далеких квазаров, в частности, Международной небесной системы отсчета (ICRF), без некоторых небольших корректировок. Наблюдения позволяют определить меру угла Земли по отношению к ICRF, называемого углом вращения Земли.(ERA, которая служит современной заменой среднего звездного времени по Гринвичу ). UT1 требуется для отслеживания отношения
ERA = 2π (0,7790572732640 + 1,00273781191135448 T u ) радиан
где T u = ( дата по юлианскому UT1 - 2451545.0) [14]
  • UT1R - это сглаженная версия UT1, отфильтровывающая периодические изменения, вызванные приливами. Он включает 62 периода сглаживания с периодами от 5,6 дней до 18,6 лет. [15]
  • UT2 - это сглаженная версия UT1, отфильтровывающая периодические сезонные колебания. Это в основном исторический интерес и редко используется в настоящее время. Это определяется
где t - время как часть бесселевского года . [16]
  • UTC ( всемирное координированное время ) - это атомная шкала времени, которая приближается к UT1. Это международный стандарт, на котором основано гражданское время. Он отсчитывает секунды SI синхронно с TAI . Обычно он составляет 86400 секунд СИ в день, но удерживается в пределах 0,9 секунды от UT1 за счет введения случайных интеркалярных дополнительных секунд. По состоянию на 2016 год эти скачки всегда были положительными (дни, содержащие дополнительную секунду, составляли 86 401 секунду). Когда уровень точности лучше одной секунды не требуется, UTC можно использовать как приближение UT1. Разница между UT1 и UTC известна как DUT1 . [17]

Усыновление в разных странах

В таблице указаны даты принятия часовых поясов по гринвичскому меридиану, включая получасовые пояса.

Помимо стандартного времени Непала (UTC + 05: 45), использовался стандартный часовой пояс Чатема (UTC + 12: 45) на островах Чатем в Новой Зеландии [19] и официально несанкционированный центрально-западный часовой пояс (UTC + 8: 45). в Евкле, Западная Австралия и прилегающих районах, все используемые часовые пояса определяются смещением относительно всемирного координированного времени, кратным получасу, а в большинстве случаев кратным часу.

Смотрите также

  • Список общих международных стандартов
  • Среднее время на Марсе
  • Время Unix
  • Всемирное координированное время (UTC)

Примечания

  1. ^ В солнечный день Земли не является постоянным.
  2. ^ Несмотря на его обязательное использование настанциях Грейт-Вестерн с 1847 года и, следовательно, повсеместное неофициальное принятие,оно стало законом только после принятия Закона 1880 года о статутах (определение времени) . [2]
  3. ^ Голосование состоялось 13 октября.
  4. ^ 24 часа 60 минут 60 секунд.
  5. ^ Продолжение этого принципа активно обсуждается в органах по стандартизации. См. Дополнительные секунды # Будущее дополнительных секунд
  6. ^ законный в 1918 году ( Закон о стандартном времени )
  7. ^ Юридическое время вернулось к амстердамскому времени 1909 г .; по центральноевропейскому времени 1940 г.,
  8. ^ кроме Натала

Цитаты

  1. ^ Guinot 2011 , стр. S181.
  2. ^ a b Гарри Роузхилл (31 мая 2017 г.). «Почему Британия устанавливает часы в Лондон» . Londonist.com . Проверено 25 ноября 2019 года .
  3. ^ Howse 1997 , гл. 4.
  4. ^ Флеминг, Сэндфорд (1886). «Счет времени на ХХ век» . Годовой отчет попечительского совета Смитсоновского института (1): 345–366.Перепечатано в 1889 году: Отсчет времени двадцатого века в Интернет-архиве .
  5. ^ Хоус 1997 , стр. 12, 137.
  6. ^ Howse 1997 , гл. 5.
  7. ^ Howse 1997 , гл. 6.
  8. ^ McCarthy & Seidelmann 2009 , стр. 14.
  9. ^ McCarthy & Seidelmann 2009 , стр. 68-9.
  10. ^ Urban & Seidelmann 2013 , стр. 175.
  11. ^ Маккарти и Зайдельманн 2009 , гл. 18.
  12. ^ Urban & Seidelmann 2013 , стр. 7. Строго говоря, главный производитель эфемерид, Лаборатория реактивного движения , использует полученную ими временную шкалу T eph , которая функционально эквивалентна TDB.
  13. ^ Urban & Seidelmann 2013 , стр. 81.
  14. ^ McCarthy & Seidelmann 2009 , стр. 15-17, 62-64, 68-69, 76.
  15. ^ IERS nd .
  16. ^ Определения даты и времени nd
  17. ^ Маккарти и Зайдельманн 2009 , гл. 14.
  18. ^ Howse 1980 , стр. 154-5. Имена не обновлялись.
  19. ^ HM Nautical Almanac Офис 2015 .

Рекомендации

  • «Определения даты и времени» . Военно-морская обсерватория США . Проверено 3 марта 2013 года .
  • «Вариации вращения Земли из-за зональных приливов» . Париж: Центр ориентации Земли . Проверено 2 октября 2011 года .
  • Галисон, Питер (2003). Часы Эйнштейна, карты Пуанкаре: Империи времени . Нью-Йорк: WW Norton & Co. ISBN 0-393-02001-0. Обсуждает историю стандартизации времени.
  • Гино, Бернар (июль 2011 г.). «Солнечное время, правовое время, используемое время». Метрология . 48 (4): S181 – S185. Bibcode : 2011Metro..48S.181G . DOI : 10.1088 / 0026-1394 / 48/4 / S08 .
  • Офис HM Nautical Almanac (апрель 2015 г.). «Карта часовых поясов мира» .
  • Хауз, Дерек (1980). Время по Гринвичу и открытие долготы . Oxford Univ Press. С. 154–5.. Имена не обновлялись.
  • Хауз, Дерек (1997). Гринвичское время и долгота . Филлип Уилсон. ISBN 0-85667-468-0.
  • Маккарти, Деннис Д. (июль 1991 г.). «Астрономическое время» (PDF) . Труды IEEE . 79 (7): 915–920. DOI : 10.1109 / 5.84967 .
  • Маккарти, Деннис ; Зайдельманн, П. Кеннет (2009). ВРЕМЯ - от вращения Земли к атомной физике . Вайнхайм: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN 978-3-527-40780-4.
  • О'Мэлли, Майкл (1996). Бодрствование: история американского времени . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт. ISBN 1-56098-672-7.
  • Зайдельманн, П. Кеннет (1992). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Милл-Вэлли, Калифорния: Научные книги университета. ISBN 0-935702-68-7.
  • Урбан, Шон; Зайдельманн, П. Кеннет, ред. (2013). Пояснительное приложение к астрономическому альманаху (3-е изд.). Милл-Вэлли, Калифорния: Научные книги университета.
  • «УТ1Р» . Международная служба вращения Земли и системы отсчета . Проверено 6 марта 2013 года .
  • "Что такое ТТ?" . Портал морской океанографии . Военно-морская обсерватория США . Проверено 3 марта 2013 года .

 Эта статья включает  материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .

внешняя ссылка

  • Повелитель времени Кларка Блейза: биография Сэнфорда Флеминга и идея стандартного времени