地球时
地球时(英语:Terrestrial Time),简称TT,是现代在地球表面上的时间标准,是位于大地海平面体验的原时。在天文学,则为局限在地球上的观测者显示星历表的时间座标。它与地心座标时(Geocentric Coordinate Time)有直接的关联,是天文的地球系统时间标准。由于广义相对论中的引力时间膨胀[1],地球时的滴答声是恒定的比例,并且比地心座标时缓慢些。
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历史
地球时的近似概念是由国际天文联合会逐步规范出来的,在1976年的第16届会员大会上,以地球力学时(Terrestrial Dynamical Time)的名义被提出,以相对于以太阳系星历表为标准的质心动力时(Barycentric Dynamical Time)。这两种时间标准在定义上只有少许的差异,而且在动力学上也不致对地球力学时造成误解。
在1991年第21届会员大会的第四号议案,国际天文联合会重新更精确的定义,并改名为“地球时”。在同一次的会员大会上,地球时被定义为等同于地心座标时,地球时与地心座标时的关系是线性的变化,也就是与大地水准面是适当时间,这使得地球时与地心座标时的转换可以经由验证来决定。测定大地水准面的重力位能则是物理测量学的工作。现今的地球时比地心座标时慢32.184秒。
在2000年第24次会员大会的B1.9提案,国际天文联合会又再次定义地球时,对地球时和地心座标时的比率给了明确的定义:6.969 290 134 × 10−10。这新的解释重新精确定义了大地水准面的重力位能,因而消除了校正钟表对于海平面的需求。
定義
地球時和地心座標時間的差異只是比率上的常數,他由下列的等式定義:
- TT = (1 − LG) TCG + E
公式中的TT(地球時)和TCG(地心座標時)的關係是線性的,並且都以國際單位制的秒為計數的單位;LG是兩種時間之間的比例常數,E是為解決因為曆元不同造成差異的常數。LG 的精確數值是6.969 290 134 × 10−10。在1991年,TT初次被定義時,LG是經由實驗測量出來的,當時最佳的估計直是6.969 291 × 10−10。
地球時和地心座標時較常見的關係式如下:
- TT = TCG − LG × (JDTCG − 2 443 144.500 372 5) × 86 400
此處,JDTCG 是地心座標時的儒略日。這是會變動的地心座標時未經修正的計數所產生的秒數,所以這個等式的形式看起來有些複雜,對使用的曆元給了明確的儒略日。但是,上述公式中的曆元曾經錯誤的被給為儒略日2 443 144.5,現在呈現的才是正確的數值。
地球時是曆書時[2]的延續,並且與曆書時幾乎是一致的,而使用另一個原子鐘的全球定位系统標準時間則比地球時快51.184秒,且兩者是同步的。另外,UT1亦較為接近地球時。於2009年,UT1只比地球時慢5.7768秒。
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参考文献
- ↑ 导致时空弯曲的不仅是质量,还有速度,时间膨胀效应与广义相对论,腾讯网,2019-05-12
- ↑ 什么叫历书时?什么叫原子时?,传统文化杂谈,2020-02-19