时间基准的制定

正如计量长度要有尺一样，计量时间也要有个基准。

早期计量时间的基准是靠测量天体的运转，图1-4是天体运转示意图。太阳中心连续两次经过上中天的时段成为一个真太阳日，它的1/24为1h（小时），1小时有60min（分钟），1min又有60s（秒），一天共有86400s。

图1-4　天体运转示意图

可是，由于风速、潮汐、气候、日月蚀以及地球轨道与太阳距离的改变，地球自转的速度便每天不同，也就是每个真太阳日的时间都不一样长。最长和最短的真太阳日相差较大，因此，用真太阳日作一天的基准便不可能准确。

1820年，法国科学家举行会议，决定以全年各真太阳日的平均值或称平太阳日，表示一天的长短。并被科学界公认为时间计量的标准。一个平太阳日的1/86400为1秒，或称1平秒。

1839年，英国科学家琼斯经过长期的天文观察，发现地球自转的周期每年均有显著的变化（转速减慢、季节性变化和不规则变化等）。地球自转周期既然有变化，那么，根据地球自转而建立的平太阳日时间基准也将是不稳定的。近代许多科学技术的发展对时间计量的准确度提出越来越高的要求，为了适应这种要求，1956年，科学家提出了以地球公转为基础而建立的新的国际计时基准，这个基准规定，1s等于地球绕太阳公转一周（一年）所需时间的31556925.9747分之一，但是地球每年公转周期也不尽相同。所以又规定追溯到1900年1月1日中午12时的太阳回归年长度作为计量基准。上述定义的秒又称历书秒，它是经过长年累月考证得到的，准确度比以前高很多，并自1960年正式使用。

以前的时间基准都是通过对天体运转进行复杂的测量计算获得的。科学技术的进步与发展为研制高精度的计时仪器创造了条件。铯原子钟就是人们利用其稳定的原子频率制成的一种高精度、高稳定度的计时仪器。

1967年，国际度量衡委员会决定，从1972年1月1日零时（世界时）开始，标准时间用国际铯原子钟得到。由此获得的时间基准又称原子时。它的精确度比此前高得多，并且改变了依赖繁复的天体测量和计算确定时间以及缺乏绝对的时间基准的状况，从此使秒的定义与天体运行脱离了关系。