大家好,這里是三飛科學(xué)探索,三飛帶你探索未知!今天我們來看看“時間”的測定。太古時期,人類在長期的實踐活動中,就忠受到外界事物在不斷變化著、運動著。事物總是從一個狀態(tài)發(fā)展到另一個狀態(tài),各種事件的發(fā)生也有先有后。這樣,在人的頭腦中便逐步形成了“時間”的概念。 而生產(chǎn)的發(fā)展又使人們需要計量時間。日常生活中,對人們的活動影響最大的莫過于晝夜的交替和四季的變化了。晝夜的交替使人產(chǎn)牲了“日”的概念,并采用“日”作為計量時間的單位。特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要又促使人類根據(jù)四季的更迭制定了更長的計量時問的單位一一“年”。年、日之間的月最初也是根據(jù)月亮的盈虧圓缺來確定的。既然時間概念的形成以及它的單位都是以天文現(xiàn)象為依據(jù),用天文方法來測定時間當(dāng)然是不言而喻的了。 假如沒有鐘表,而要估計一下時候的話,誰都懂得,白天可以根據(jù)太陽來估計。在晚間,有經(jīng)驗的老農(nóng)和牧民,也會從一些著名的亮星的位置,估計出大致的時間。文藝作品中在寫冬天的夜晚時,常常用“三星(獵戶座的“腰帶”)當(dāng)頭”或“三星偏西”來描繪。 每當(dāng)夜深人靜、萬籟俱寂的時候,辛勤勞動了一天的人們早已入了夢鄉(xiāng)。而天文學(xué)家卻在忙碌地用中星儀、等高儀、天頂筒等儀器、仔細(xì)觀測星星的位置來測定時間?,F(xiàn)在根據(jù)天文觀測,所確定的時間,可以準(zhǔn)確到百分之一秒,甚至更高。要說明的是,天文學(xué)家們直接測定的是恒星時,和一般鐘表走的時間一一太陽時還不大ー樣,但兩者有精確的公式可以換算。 近年來,由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們找到了更準(zhǔn)確的時間單位一一原子振蕩頻率,它比牠球自轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定、精確,因此從1967年起,國際上已用原子時作為時間單位,它一秒鐘的長度是絕原子振蕩9,192,631,770次的時間。 我們常說的一天,可以理解為太陽從正午(或日出、日沒)到下一次正年(或日出、日沒)的時間間隔。不過,嚴(yán)格說起來,這個時間間隔叫一“真太陽日”,它并不等于地球自轉(zhuǎn)一周所需的時間。 地球自轉(zhuǎn)一周的時間叫一“恒星日”,為什么真太陽日和星日不一樣呢?這是因為地球還有著公轉(zhuǎn)運動。當(dāng)?shù)厍蛟贏時,假定我們在地球上的M點,看到太陽正當(dāng)頭。在地球自轉(zhuǎn)一周的吋間內(nèi),地球也繞太陽走到了位置B。這時M點并沒有再次正對太陽,而要轉(zhuǎn)過α角,我們オ會再次看到紅日當(dāng)頭。因此,真太陽日比恒星日要長將近4分鈉。 后來發(fā)現(xiàn),每個真太陽日長短也不相等,這是因為地球公轉(zhuǎn)并不是勻速運動。最長的和最短的真太陽日可以相差51秒。如果鐘表準(zhǔn)確地按真太陽日來走,則就要求它時而快些、時而慢些,這種鐘表實在不容易制造。為此,人們又定義了一種不變的“平太陽日”,平太陽日大體上可以認(rèn)為是真太陽日的平均長度。 以平太陽日作為基本單位的時間計量系統(tǒng)叫做平太陽時。在這個系統(tǒng)內(nèi),一個平太日分為24個平太陽小時,一個平太陽小時分為60個平太陽時分,一個平太陽時分又可分為60個平太陽時秒。我們鐘表指示的就是平太陽時。 與平太陽日一樣,真太陽日、恒星日也各白分為24個真太陽小時和24個恒星小時。依此類推,以真太陽日、恒星日為基本單位的時間計量系統(tǒng)分別叫真太陽時和恒星時。 這三種時間計量系統(tǒng)被此都有嚴(yán)格的換算公式,知道其中之一便不難求得其它兩種。 |
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