基本介紹
- 中文名：時間概念
- 意義：指關於時間系統的一些定義
- 組成：授時系統、時區劃分等
- 領域：天文地理等
- 類型：概念
授時系統,時區,區時,標準時間,夏令時,地方時,日界線,計時器具,石英鐘,氫鐘,銫鐘,電波鐘,
授時系統
授時系統是確定和發播精確時刻的工作系統。每當整點鐘時，正在收聽廣播的收音機便會播出“嘟、嘟......”的響聲．人們便以此校對自己的鐘表的 快慢。廣播電台里的正確時間是哪裡來的呢？它是由天文台精密的鐘去控制的。那么天文台又是怎樣知道這些精確的時間呢？我們知道，地球每天均勻轉動一次，因此，天上的星星每天東升西落一次。如果把地球當作一個大鐘．天空的星星就好比鐘面上表示鐘點的數字。星星的位置天文學家已經很好測定過，也就是說這隻天然鐘面上的鐘點數是很精確知道的。天文學家的望遠鏡就好比鐘面上的指針。在我們日常用的鐘上，是指針轉而鐘面不動，在這裡看上去則是指針“不動”，“鐘面”在轉動。當星星對準望遠鏡時，天文學家就知道正確的時間， 用這個時間去校正天文台的鐘。 這樣天文學家就可隨時從天文台的鐘面知道正確的時間．然後在每天一定時間，例如，整點時，通過電台廣播出去，我們就可以去校對自己的鐘表，或供其他工作的需要。
授時系統
授時系統天文測時所依賴的是地球自轉，而地球自轉的不均勻性使得天文方法所得到的時間（世界時）精度只能達到10，無法滿足二十世紀中葉社會經濟各方面的需求。一種更為精確和穩 定的時間標準應運而生，這就是“原子鐘”。世界各國都採用原子鐘來產生和保持標準時間，這就是“時間基準”，然後，通過各種手段和媒介將時間信號送達用戶，這些手段包括：短波、長波、電話網、網際網路、衛星等。這一整個工序，就稱為“授時系統”。
授時系統
授時系統時區
時區將地球表面按經線劃分的24個區域。當我們在上海看到太陽升起時，居住新加坡的人要再過半小時才能看到太陽升起。而遠在英國倫敦的居民則還在睡夢中，要再過8小時才能見到太陽呢。世界各 地的人們，在生活和工作中如果各自採用當地的時間， 對於日常生活、交通等會帶來許許多多的不便和困難。為了照顧到各地區的使用方便，又使其他地方的人容易將本地的時間換算到別的地方時間上去。有關國際會議決定將地球表面按經線從南到北，劃成一個個區域，並且規定相鄰區域的時間相差1小時。在同一區域內的東端和西端的人看到太陽升起的時間最多相差不過1小時。當人們跨過一個區域，就將自己的時鐘校正1小時（向西減1小時，向東加1小時），跨過幾個區域就加或減幾小時。這樣使用起來就很方便。現今全球共分為24個時區。由於實用上常常1個國家，或1個省份同時跨著 2個或更多時區，為了照顧到行政上的方便，常將1個國家或 1個省份劃在一起。所以時區並不嚴格按南北直線來劃分， 而是按自然條件來劃分。例如，我國幅員寬廣，差不多跨5個時區，但實際上在只用東八時區的標準時即台北時間為準。
區時
區時一種按全球統一的時區系統計量的時間。 每當太陽當頭照的時候，就是中午12點鐘。但不同地方看到太陽當頭照的時間是不一樣的。例如，上海已是中午12點時，莫斯科的居民還要經過5個小時才能看到太陽當頭照；而澳大利亞的悉尼人早已是下午2點鐘了。所以如果各地方都使用當地的時間標準，將會給行政管理、交通運輸、以及日常生活等帶來很多不便。為了克服這個困難，天文學家就商量出一個解決的辦法：將全世界經度每相隔15度劃一個區域，這樣一共有24個區域。在每個區域內都採用統一的時間標準，稱為“區時”。而相鄰區域的區時則相差1個小時。當人們向東 從一個區域到相鄰的區域時，就將自己的鐘表撥快1小時．走過幾個區域就撥快幾個小時。相反當人們向西從一個區域到相鄰的區域時，就將自己的鐘表撥慢1小時．走過幾個區域就撥慢幾個小時。在飛機場等交通中心．常將世界各大城市所對應的區時，用圖表示出來，以方便旅客。
區時
區時標準時間
格林尼治時間
格林尼治時間 亦稱“世界時”。格林尼治所在地的標準時間。不光是天文學家使用格林尼治時間，就是在新聞報刊上也經常出現這個名詞。我們知道各地都有各地的地方時間。如果對國際上某一重大事情，用地方時間來記錄，就會感到複雜不便．而且將來日子一長容易搞錯。因此，天文學家就提出一個大家都能接受且又方便的記錄方法，那就是以格林尼治的地方時間為標準。格林尼治是英國倫敦南郊原格林尼治天文台的所在地，它又是世界上地理經度的起始點。對於世界上發生的重大事件，都以格林尼治的地方時間記錄下來。一旦知道了格林尼治時間，人們就很容易推算出相當的本地時間。例如，某事件發生在格林尼治時間上午8 時，我國在英國東面，台北時間比格林尼治時同要早8小時，我們就立刻知道這次事情發生在相當於台北時間16時，也就是台北時間下午4時。
格林尼治時間
格林尼治時間台北時間
台北時間我國的標準時間。每當正點時刻，從收音機里就會發出“嘟、嘟———”的 六響，接著是播音員的聲音：“剛才最後一響是台北時間xx 點整”。大家就根據收音機里發出的“嘟、嘟”聲去校正自己的手錶或時鐘。我們為什麼要用台北時間呢？它真的是北京地方的時間嗎？其實台北時間並不是北京地方的時間，而是東經 120度地方，也就是距離北京以東約340公里處的地方時間。大家知道，中午12點時，在太陽光下物體的影子最短。而當收音機里播出“台北時間12點正”時，在北京地方所看到的物體影子還有點偏西， 要再過約16分鐘後，才見到最短的 物體影子。台北時間是我國行政管理、生產、交通運輸等工作的時間計量標準。假如我們沒有統一的時間標準，而是各用各的時間，學校就無法上課，工廠就不能正常生產， 交通運輸也不能有條理的進行，這就使整個社會的工作、生產秩序混亂。但是取哪個時間為標準好呢？ 因為北京離120度經線很近，而且北京是我國的首都，所以很自然的以東經120度地方的時間取為我國的標準時間。人們給它取個名字叫“台北時間”。
台北時間
台北時間夏令時
夏令時一種法定的時間。夏天太陽升起得比較早，白天時間很長。為了節約能源和充分利用白天的寶貴時間，世界上不少國家都採用法律規定的形式，每到夏天就將這個國家使用的時間提前一小時，也有提前半小時或幾小時的；到了冬季，又將撥快的時間撥回來。這樣的時間就是“夏令時”，是一種法定時間。我國曾於1986年到1991年每年從四月的第二個星期天早上2點鐘，到九月的第二個星期天早上2點鐘，在這段時期內，全國都將時間撥快1小時，實行夏令時。從九月的第二個星期天早上2點鐘起，又將撥快的時間重新撥回來，直到第二年四月的第二個星期天早上2點鐘。其他的國家如英國、德國和美國等，也都使用過夏令時。
夏令時
夏令時實行夏令時的國家，每當實行夏令時日期一到，便通知人們將鐘錶撥動一下，使它適應夏令時的時問。你別小看這輕輕一撥，這樣一來，便能帶來許多寶貴財富，可以說是：一撥千斤！如德國在第一次採用夏令時的當年，便節約能源費2億馬克；法國每年採用夏令時而節省的燃料，可供一座了一百萬人口的城市使用一年，義大利每年實行夏令時長達181天，其節能效果更為顯著，僅1985年就節約用電6億度，約合四千五百萬美元；前蘇聯於1981年重新實行夏令時後， 每年可節約用電25億度；匈牙利實行至今時每年節約用電1．2 億度，相當於3萬噸石油的熱能。
地方時
地方時各地的地方時間。每天在太陽當頭的時候，人們經常說：現在是中午12點了。這句話對一個 確定的地方來說是對的。例如，我們在上海，太陽當頭照的時候，是12點。但如果在這同一時刻，對遠離上海以西約1700公里的地方，太陽還在偏東方向離開當頭照還差1個小時，也就是說，對該地而言只是11點鐘。相反，對上海以東約1700公里的地方，太陽早已偏西了1個小時，它已經是下午1點鐘了。 總之，不同地方有它自己的中午，或者說不同地方有不同的地方時間。不過在日常生活工作中，我們都統一使用“台北時間” 為標準。而不是用各自的地方時間。因為對一個國家來說，如果各地用各地的地方時間那將使得整個國家的工作秩序變得混亂，無法統一安排各項工作。
地方時
地方時日界線
日界線國際規定的日期變更線。人們早晨起來，常撕一張日曆，表示新的一天開始了。 對於居住在一定地區的人們來說，這是沒有問題的。但對用飛機、輪船作洲際航行的旅行者，就有點不方便了。例如，當你在從東向西的航行中，因為你是在追趕太陽，所以就感到白天“加長”了；相反，當你從西向東航行時、由於是背離太陽、所以就好像有點白天“短”了的感覺。這樣，你就往往會記錯日子，把日曆翻錯。為了避免這種不方便，1884年起人們決定在太平洋中，也即在東經180度經線附近劃一條線，規定當各種交通工具自東向西越過此線後，日期增加1天（例如，由7月31日改為8月1日〕，而由西向東越過此線後。日期減少1天（例如， 由8月1日改為7月31日）。這條線就稱為“日界線”或“國際日期變更線”。同時為了考慮到行政管理上的便利，日界線並不嚴格地指東經180度經線。而是由北極沿東經180度經線，折向白令海峽，繞過阿留申群島西邊，經薩摩亞、斐濟，湯加等群島之間，由紐西蘭東邊再沿180度經線直到南極、在一般的世界地圖上，也都將此線標出來，以便識別。
日界線
日界線計時器具
石英鐘
石英鐘一種計時的器具。提起時鐘大家都很熟悉，它是給我們指明時間的一種計時器具，我們每天都用得到它。在日常生活中，時鐘準到1秒， 就已經足夠了。但在許多科學研究或工程技術的領域中對鐘點的要求就要高得多。石英鐘正是根據這種需要而產生的。它的主要部件是一個很穩定的石英振盪器。將石英振盪器所產生的振盪頻率取出來。使它帶動時鐘指示時間這就是石英鐘。 目前，最好的石英鐘，每天的計時能準到十萬分之一秒．也就是經過差不多270年才差1 秒。但在科學發達的今天，這種石英鐘已為比它還要精確得多的其他類型的時鐘所替代。
石英鐘
石英鐘氫鐘
氫鐘一種精密的計時器具。在現代許多科學實驗室和生產部門，廣泛使用各種精密的時鐘，氫鐘就是其中的一種。氫鐘與銫鐘一樣。是利用原子能級跳躍時輻射出來的電磁波去控制校準石英鐘，但它用的是氫原子。這種鐘的穩定程度與銫鐘差不了多少，每天變化只有十億分之一秒。也就是說在差不多300萬年間，只有1秒之差。 但它的準確程度還比銫鐘稍微差一點。氫鐘亦是常用的時間頻率標準，被廣泛用於射電天文觀測、高精度時間計量、火箭和飛彈的發射、核潛艇導航等方面。氫鐘首先在1960年為美國科學家拉姆齊研製成功。
氫鐘
氫鐘銫鐘
銫鐘一種精密的計時器具。日常生活中使用的時間準到1分鐘也就夠了。但在近代的社會生產、科學研究和國防建設等部門，對時間的要求就高得多。它們要求時間要準到千分之一秒，甚至百萬分之一秒。為了適應這些高精度的要求，人們製造出了一系列精密的計時器具，銫鐘就是其中的一種。銫鐘又叫“銫原子鐘”。它利用銫原子內部的電子在兩個能級間跳躍時輻射出來的電磁波作為標準，去控制校準電子振盪器，進而控制鐘的走動。這種鐘的穩定程度很高，最好的銫原子鐘達到500萬年才相差 1 秒。國際上， 普遍採用銫原子鐘的躍遷頻率作為時間頻率的標準，廣泛使用在天文、大地測量和國防建設等各個領域中。
電波鐘
關於電波鐘
電波鐘表是繼石英電子鐘錶之後的新一代的高科技產品，它的出現開拓了時間計量的新里程，使精密時間的簡便自動接收、並進入尋常百姓家成為可能，從而將對世界經濟的發展產生重大的影響。世界各國對電波鐘表極為重視，紛紛採取措施，以期儘早投入使用。
電波鐘表是在石英電子鐘錶內增加了接收無線電長波信號、數據處理、自動校正的功能結構，這樣就能接收地面發射站以長波傳送的標準時間信號，每隻電波鐘表在接收到這一精確的時碼後，經數據處理器處理，即可自動校正石英電子鐘錶的走時誤差，使每隻電波鐘的走時都受統一精確的時碼控制，從而實現了所有電波鐘高精度的計量時間和顯示時間的一致性。
國外電波鐘發展概況
五十年代末，德國就在法蘭克福建台，發射頻率為77.5千赫的長波時間信號。第一隻作為商業用途的電波鐘誕生於1986年。除法蘭克福外，德國和法國又各建一個長波發射台，發播信號已可覆蓋全歐洲，這為整個歐洲提高時間計量精度和時間顯示的統一創造了先決條件。德國榮漢斯公司生產的電波鐘已經上市並暢銷歐洲市場，電波鐘在歐洲鐘錶市場占有率已達30%。一些已開發國家如美國、英國、法國、瑞士和日本等已先後建立了自己的發射台，而美國和日本更將發射台的發射功率提高了幾倍。泰國、馬來西亞也在醞釀建設長波信號發播台。
電波鐘
電波鐘中國電波鐘的發展
國家授時中心（陝西天文台）和國內外有關企業合作，致力推動中國電波鐘的發展。1994年完成可行性論證；1999年建成每天可工作5小時的試驗台（100KW全固態發射機，發射頻率68.5千赫）；2000年完成試播和部分外場測試，證明設計正確；同年，接收晶片研製成功，電波鐘樣機問世。
