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本文目录一览:
真太阳时 北京时间
我国地域辽阔,东西相跨5个时区
人们常在新闻里听到的北京时间播报
实际上并不是北京的地方时
而是从国家授时中心发播的标准时间
那今天我们就来聊聊“时间”
首先,我们先从最基本的一个问题入手
这是电影《大话西游》里的一个镜头
当你看完这一幕经典的眨眼动图之后
时间过去了四秒
这四秒是怎么算出来的,其中每一秒有多长?
01 一 秒 到 底 有 多 长 ?
人类最早对时间概念的认知不是年,不是月
而是日
远古时代,没有任何东西能像
日出黎明降于大地带来光明和温暖
以及日落带来黑暗与寒冷一样
能够深刻地影响人类的生存
太阳东升西落,周而复始
在如此天然、强烈的变化周期的影响下
人们逐渐产生了日的概念
因此在人类的历史中,“秒”在很长一段时间里
被定义为一个平太阳日的1/86400(60x60x24)
平太阳日
天空中的太阳连续两次出现最大仰角(90°)所经历的时间为一个太阳日。由于每个太阳日长短不一,故取一年中各太阳日的平均值,为平太阳日。
但由于地球在自转轴上的自转不稳定
导致按照这种方法计算得chū的一秒的时长
会出现长短不一的情况
随着近代天文学、测量学以及空间科学的发展
意味着我们需要更加精准的时间
因此,就要yǒu超级精密的仪器来提供
原子钟就是这样一种利yòng
原子超精细结构跃迁能级具有稳定的频率的特点
而发展出的高精度的计时装置
原子钟的概念最早由开尔文勋爵于1879年提出
利用的原子不同,原子钟也各不相同
这其中以铯钟精度最高
1955年,第一个精确的原子钟由路易斯·埃森
根据铯-133的跃迁制成于英国国家物理实验室
第一台原子钟及其原理图
1967年,随着原子钟的发展
国际计量委员会在第13届国际计量大会上
将时间“秒”进行了重新定义:
铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射振荡 9192631770周所持续的时jiān
至此,时间的计量完成了
cóng天文到物理,从宏观到微观的转化
这个转化也标志着
我们在时间轴上的雕刻越来越精细了
如果觉得上面的概念理解起来有些困难
那地理君来举几个例子
具体到一秒钟之内可以发生多少事情呢?
蜂鸟能够振翅55次
“飞人”博尔特在百米跑道上前进了10.438米
地球从太阳接收了486亿千瓦小时的能量
当然,还有更为标准、具体的
就是每天新闻联播之前的五秒北京时间倒数计时
说到这里有一个冷知识
不知道大家有没有注意过,那就是
02 北 京 时 间 不 是 北 京 的 地 方 时 间
我们常在新wén中听到的“北京时间”
是我国行政管理、生产、交通运输等工作的
时间计量标准
但这个时间并不是北京的地方时
在我们普遍的认知中,中午12点时
太阳光下物体的影子最短
而当收音机里播出“北京时间12点整”时
在北京地方所看到的物体影子还有点偏西
要再过约14分钟后,才见到最短的物体影子
而我国地域辽阔,东西相跨5个时区
授时中心的选择要尽量选在
靠近中国大地原点附近且地势开阔的地方
所以我国授时中心授时部的位置
最终确定在位于陕西渭南市的蒲城县
这里距离中国大地yuán点只有100公里
从这里发出标准时间信号,可以更好的覆盖全国
所以真正的北京时间其实是从陕西省发出的
在这里国家授时中心利用一组原子钟
建立并保持高精度时间标准
通过一定手段把标准时间信息发播出去供用户使用
称为“授时”
我国标准时间的传送方法包括
短波授时、长波授时、卫星授时、电话授时等方式
卫星导航系统出现后,作为强大的授时工具,将授时应用推向了各行各业,图为北斗星座示意图,图源北斗卫星导航系统官网。
其中卫星授时属于天基授时系统
我国目前的卫星授时由北斗卫星导航定位系统承担
该试验系统的时间由国家授时中心标校
与国家授时中心的协调世界时保持一致
电话授时即利用电话网络传送标准时间
拨打国家授时中心语音报时服务服务专线
kě以听到音频脉冲“嘟”声作为“秒信号”提示音
以及“ xx时xx分xx秒”的语音提示
今天,我们可以借助各种计时工具、软件
来精确地知晓时间,但你有没有想过
在没有以上明确关于时间定义的中国古代
人们是如何知晓时间的?
03 zhōng 国 古 代 有 哪 些 计 时 工 具 ?
圭 表
圭表是一种古老而简单的天文仪器
由表和圭两个部分组成
表是垂直立于圭南端的标杆或石柱
圭是正南正北平放置的尺
最初圭表用于测定方向,后来人们发现
还可通过测出圭表正午时影子的长短以确定节气
图源《如果国宝会说话》
上图为圭表在夏冬至和春秋分的影长示意tú
我国早在周代时就已经使用圭表
来确dìng冬至和夏至
连续两次日影最长(冬至)或最短(夏至)
之间的时间间隔就是一个回归年的长度
1279年,元代天文学家郭守敬在河南登封
设计并建造了一座测影台——河南登封观星台
它是中国现存最早的古代天文台
整个观星台相当于一个测量日影的圭表
高耸的城楼式建筑相当于竖在地面的杆子,为“表”
台下南北方向类似长堤的构造相当于尺子,为“圭”
后来人们发现还可以通过观察一天之中
表的影子角度的变化来判断日出、日中到日落
以定出一天之内的时间
这种“表”加上一个刻有放射状时刻线的圆形石盘
就演变发展成后来的日晷
日 晷
《说文解字》中对于日晷这样解释:
晷,日景也
日景,也就是日影,意思是太阳的影子
早期人们以竹竿的影子为表针,大地为表盘
这实际上就是日晷最早的雏形
——地平式日晷
即晷面与大地平面平行,晷针与晷盘垂直指向天顶
但这种rì晷有一个弊端
影子的长度会随着四季寒暑变化
不利于准确读取时间
于是,人们发明了最常用的赤道式日晷
故宫里的赤道式日晷
这种日晷的晷面与赤道平面平行
晷针一端指向北天极,也就是北极星附近的位置
另一端指向南天极
这样就避免了晷针的影子长度随季节而改变
太阳光照在日晷上时,指针的影子会投到晷面
晷面刻度均匀,当太阳由东向西移动
指针影子也慢慢地由西向东移动
漏 刻
漏,是指盛水漏壶,用于泄水或盛水
刻,是指划分一天的时间单位
所以,通过名字我们便可知道他的工作原理
即通过漏壶的浮箭来计量一昼夜的时刻
漏刻使用时,把水注入漏壶内
水便会从壶孔中流到水壶下放置的容器中
容器内有一根刻有时刻的标竿,称为箭
箭下以一只船相托,浮于水面
当水流出或流入壶中时,箭杆相应下沉或上升
从盖孔处看箭杆上的标记,就能知道具体的时刻
图源故宫博物院
现藏于北京故宫博物院的兽耳八卦铜壶滴漏
就是利用活塞抽水的功能
将受水壶内的水重新抽到播水壶中
从而往复使用壶中的水,进而改进了传统多级漏刻
这jiàn铜壶滴漏具有近代半机械性能
也是清宫制作漏刻的一次革新
实际上除了圭表、日晷、漏刻这类计时工具
中国古代还有许多有意思的计时工具,像:
沙漏、一盏茶、一炷香等间接的时间衡量工具
试想,在一炷香燃尽的过程中静静体验时间的流逝
一定别有一番韵味
在历史长河的中
计时工具的发展始终伴随着社会的进步
从原始的间接计时工具
到现在计时精度达到几亿年不差一秒的原子钟
人类还在为更高的精度孜孜追求
纵览计时工具发展的历程
也是一部社会科技进步的历史
参考资料:
中国科学院国家授时中心 http://www.ntsc.ac.cn/
镂刻时间轴. 《博物》2007年04期
话题
你还知道那些古人计时的方法?
– END –
编辑 | 尹诗画
图源 | 视觉中国、网络
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夏令时和真太阳时的区别
真太阳时,是指以太阳高度角所决定的当地的真实时间,与普通情况下所使用的北京时间不同。每年从四月中旬第一个星期日的凌晨2时整(北京时间),将时钟拨快一小时,即将表针由2时拨至3时,夏令时开始;到九月中旬第一个星期日的凌晨2时整(北京夏令时),再将时钟拨回一小时,即将表针由2时拨至1时,夏令时结束。
算命是用太阳时准,还是北京时间好?
是以真太阳时为准的。因为命理讲究出生时受到各种天体的影响,由于中国地域广阔,就会出现一种时间差,例如,在南北同一时间出生的人,时差在1个小时左右,受到北斗星相同的影响程度的时间也是不一样的,命运就会有所不同。所以按照真太阳时就能够纠正这种不足。特别是处在时辰的关节点上的时候,就要以真太阳时为准来判断才能准确断命。
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