什么是北京時(shí)間

曉峰

　　北京時(shí)間是我國統一使用的法定時(shí)間。國際統一使用的法定時(shí)間為協(xié)調世界時(shí)，代號為UTC。各國或各地區使用的時(shí)間只能與UTC相差(超前或滯后)整小時(shí)數，而在分、秒上要保持一致。北京時(shí)間超前UTC8小時(shí)。

　　時(shí)鐘是記錄和顯示時(shí)間的一種物理裝置，選定一個(gè)時(shí)間基本單位——秒，以一個(gè)特定的時(shí)刻起點(diǎn)逐漸累積而成。采用不同定義的秒，可建立不同的時(shí)間:國際單位制中定義的秒是原子秒，用它建立的時(shí)間為原子時(shí)；在原子秒定義之前，早期定義的是平太陽(yáng)秒，相應建立的時(shí)間為世界時(shí)。這是目前國際上使用的兩種主要時(shí)間。

　　平太陽(yáng)秒是基于地球自轉周期導出的時(shí)間基本單位。原子秒是利用原子在其兩個(gè)能級間躍遷時(shí)產(chǎn)生的電磁振蕩的周期導出的時(shí)間基本單位。到1995年，國際上建立原子時(shí)所用的原子秒的準確度已達到10-14量級，而平太陽(yáng)秒只有10-8量級。這意味著(zhù)，原子時(shí)鐘運行300萬(wàn)年產(chǎn)生1秒的偏差；而世界時(shí)鐘則3年就會(huì )產(chǎn)生1秒的偏差。但由于世界時(shí)是由地球的轉動(dòng)(自轉和公轉)建立的，它能準確反映地球在空間的角位置，故在天文領(lǐng)域還在使用。

　　世界時(shí)早于原子時(shí)的建立。每天的起點(diǎn)選在太陽(yáng)從觀(guān)測者下方穿過(guò)觀(guān)測者所在子午面的時(shí)刻，稱(chēng)為零點(diǎn)。這樣的時(shí)間稱(chēng)為平太陽(yáng)時(shí)(以平太陽(yáng)秒為單位)。顯然全世界可以建立無(wú)數個(gè)平太陽(yáng)時(shí)，這在使用上是極其不便的。為此，國際上把地球按經(jīng)度劃分24個(gè)時(shí)區。每15度為一個(gè)時(shí)區，共同使用同一個(gè)地方平時(shí)。相鄰時(shí)區在時(shí)刻上相差1小時(shí)。以零經(jīng)度線(xiàn)(本初子午線(xiàn))為中心，東西各7.5度范圍內稱(chēng)為零時(shí)區，即起始時(shí)區，向東和向西再各化為12個(gè)時(shí)區。北京處于東8時(shí)區內。國際上規定零時(shí)區內的時(shí)間，即零經(jīng)度線(xiàn)上的平太陽(yáng)時(shí)作為統一的時(shí)間，稱(chēng)為世界時(shí)。這樣，北京所在時(shí)區內使用的平太陽(yáng)時(shí)就超前世界時(shí)8小時(shí)，稱(chēng)為北京時(shí)間。這是北京時(shí)間的歷史。世界時(shí)目前是利用分布在世界各地的60多個(gè)天文臺觀(guān)測到的數據，匯總到設在法國巴黎的國際地球自轉研究所負責計算得到。

　　原子時(shí)始建于1958年，以原子秒為單位，由當時(shí)的國際時(shí)間局進(jìn)行試驗性的計算。到1967年秒定義正式由原子秒取代平太陽(yáng)秒，并于1971年正式建立國際原子時(shí)，作為國際上統一的基準時(shí)間。而各地時(shí)區使用的時(shí)間也改為以國際原子時(shí)為參考，不再用世界時(shí)。因為原子時(shí)的準確度目前已比世界時(shí)高6個(gè)數量級。

　　國際原子時(shí)也是以每天24小時(shí)計，其時(shí)刻起點(diǎn)選在1958年1月1日的世界時(shí)零點(diǎn)。由于原子秒比平太陽(yáng)秒略短，即原子時(shí)鐘相對世界時(shí)鐘運行的要快。一年四季的春夏秋冬起源是按地球相對太陽(yáng)的位置來(lái)定的，即用世界時(shí)劃分?，F改為用原子時(shí)。如不對原子時(shí)的時(shí)刻進(jìn)行必要的調整，若干年以后，季節的劃分將會(huì )與實(shí)際氣候發(fā)生錯位。為此，國際上規定用閏秒的辦法對原子時(shí)進(jìn)行調整，使調整后的原子時(shí)與世界時(shí)在時(shí)刻上的偏差始終小于0.95。這種經(jīng)過(guò)閏秒調整后的原子時(shí)，稱(chēng)為協(xié)調世界時(shí)，即UTC。這樣規定后，北京時(shí)間就是超前UTC8小時(shí)的原子時(shí)(也是以原子秒為單位)。

　　國際原子時(shí)目前是利用分布在世界各地的300多臺原子鐘的數據，由國際計量局負責計算建立。何時(shí)閏秒由該局提前通知。閏秒的方法是在進(jìn)行閏秒時(shí)，把UTC撥慢1秒，到時(shí)全世界的時(shí)鐘也都相應的撥慢1秒。

　　國際法定時(shí)間由原子時(shí)取代世界時(shí)，并由國際計量局負責建立后，各國建立標準時(shí)間的任務(wù)就逐漸轉移到計量部門(mén)。我國由中國計量科學(xué)研究院負責，通過(guò)參加國際原子時(shí)合作得到準確的北京時(shí)間，并利用中央電視臺向全國傳送。

　　一般來(lái)說(shuō)，只要利用一組原子鐘，通過(guò)國際比對，參加國際原子時(shí)合作，就可得到高度準確的北京時(shí)間。如我國現在參加的還有陜西天文臺、上海天文臺和航天部203所。所得到的北京時(shí)間與UTC的一致程度差不多，而原子鐘組是保持其質(zhì)量的關(guān)鍵因素。中國計量科學(xué)研究院與這些單位不同之處是還具有秒定義的復現裝置即國家時(shí)頻基準器，可以用于校準原子時(shí)的速率。