國際原子時 International Atomic Time,TAI
定義:由國際計量局綜合全球數十個實驗室的近二百臺原子鐘的讀數,通過一定算法平均而得的時間計量系統。
學科:天文學_天體物理學
相關名詞:原子時 協調世界時
中國科學院上海天文臺,被動型星載氫原子鐘,北斗原子鐘。圖片來源:視覺中國
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很久以前,人們就開始根據某些按照特定時間間隔反復發(fā)生的自然現象,來定義時間單位的長度。在古埃及,人們把太陽每次位于上中天(天體在周日運動中,處于地平高度最大時的位置)的間隔作為1天,這種劃分時間間隔的基礎,其實就是地球自轉。
在1956年的國際計量大會上,人們決定改以地球公轉為基礎來劃分時間的單位“秒”。比起地球自轉,地球公轉更為穩(wěn)定可靠。
常見的石英鐘表,核心元件是石英。向石英施加電場,就可以讓它產生穩(wěn)定的振動。鐘表里的石英元件每秒的振動次數為32768次,也就是說,石英連續(xù)振動32768次的時間就是1秒。
原子具有一種特殊性質,它只吸收特定頻率的電磁波,并相應提高能量狀態(tài)(躍遷)。銫133原子能夠吸收頻率為9 192631770赫的微波,并躍遷到較高的能量狀態(tài)。目前,人們將銫133原子所能吸收的微波振動9192631770次的時間,定為1秒。
利用這一原理進行精確計時的設備就是原子鐘。國際原子時以分布在五十多個國家中的約300臺原子鐘所測定的時間為基礎,最精準地確定了1秒的長度。
世界時是符合我們日常生活習慣的時間系統,它以地球自轉為基礎制定而成。由于地球自轉會受到月球和太陽引力的影響而慢慢變緩,而且自轉速度本身也并不均勻,所以世界時的1秒,其長度也會發(fā)生變化。
為了讓世界時更接近于精密的國際原子時,每隔數年,世界時就要增加或減少1個閏秒。目前,作為世界通用時間所使用的時間系統,就是這種考慮到地球自轉影響并進行相應修正的“協調世界時”(UTC)。
責任編輯:張鵬輝