時(shí)間的概念

  授時(shí)系統(tǒng)是確定和發(fā)播精確時(shí)刻的工作系統(tǒng)。每當(dāng)整點(diǎn)鐘時(shí)，正在收聽(tīng)廣播的收音機(jī)便會(huì)播出“嘟、嘟......”的響聲．人們便以此校對(duì)自己的鐘表的 快慢。廣播電臺(tái)里的正確時(shí)間是哪里來(lái)的呢？它是由天文臺(tái)精密的鐘去控制的。那么天文臺(tái)又是怎樣知道這些精確的時(shí)間呢？我們知道，地球每天均勻轉(zhuǎn)動(dòng)一次，因此，天上的星星每天東升西落一次。如果把地球當(dāng)作一個(gè)大鐘．天空的星星就好比鐘面上表示鐘點(diǎn)的數(shù)字。星星的位置天文學(xué)家已經(jīng)很好測(cè)定過(guò)，也就是說(shuō)這只天然鐘面上的鐘點(diǎn)數(shù)是很精確知道的。天文學(xué)家的望遠(yuǎn)鏡就好比鐘面上的指針。在我們?nèi)粘Ｓ玫溺娚?，是指針轉(zhuǎn)而鐘面不動(dòng)，在這里看上去則是指針“不動(dòng)”，“鐘面”在轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)星星對(duì)準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡時(shí)，天文學(xué)家就知道正確的時(shí)間， 用這個(gè)時(shí)間去校正天文臺(tái)的鐘。 這樣天文學(xué)家就可隨時(shí)從天文臺(tái)的鐘面知道正確的時(shí)間．然后在每天一定時(shí)間，例如，整點(diǎn)時(shí)，通過(guò)電臺(tái)廣播出去，我們就可以去校對(duì)自己的鐘表，或供其他工作的需要。
    天文測(cè)時(shí)所依賴(lài)的是地球自轉(zhuǎn)，而地球自轉(zhuǎn)的不均勻性使得天文方法所得到的時(shí)間（[世界時(shí)）精度只能達(dá)到10-9，無(wú)法滿(mǎn)足二十世紀(jì)中葉社會(huì)經(jīng)濟(jì)各方面的需求。一種更為精確和穩(wěn) 定的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)運(yùn)而生，這就是“原子鐘”。目前世界各國(guó)都采用原子鐘來(lái)產(chǎn)生和保持標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，這就是“時(shí)間基準(zhǔn)”，然后，通過(guò)各種手段和媒介將時(shí)間信號(hào)送達(dá)用戶(hù)，這些手段包括：短波、長(zhǎng)波、電話(huà)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星等。這一整個(gè)工序，就稱(chēng)為“授時(shí)系統(tǒng)”。

時(shí)區(qū) 將地球表面按經(jīng)線(xiàn)劃分的24個(gè)區(qū)域。當(dāng)我們?cè)谏虾？吹教?yáng)升起時(shí)，居住新加坡的人要再過(guò)半小時(shí)才能看到太陽(yáng)升起。而遠(yuǎn)在英國(guó)倫敦的居民則還在睡夢(mèng)中，要再過(guò)8小時(shí)才能見(jiàn)到太陽(yáng)呢。世界各 地的人們，在生活和工作中如果各自采用當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間， 對(duì)于日常生活、交通等會(huì)帶來(lái)許許多多的不便和困難。為了照顧到各地區(qū)的使用方便，又使其他地方的人容易將本地的時(shí)間換算到別的地方時(shí)間上去。有關(guān)國(guó)際會(huì)議決定將地球表面按經(jīng)線(xiàn)從南到北，劃成一個(gè)個(gè)區(qū)域，并且規(guī)定相鄰區(qū)域的時(shí)間相差1小時(shí)。在同一區(qū)域內(nèi)的東端和西端的人看到太陽(yáng)升起的時(shí)間最多相差不過(guò)1小時(shí)。當(dāng)人們跨過(guò)一個(gè)區(qū)域，就將自己的時(shí)鐘校正1小時(shí)（向西減1小時(shí)，向東加1小時(shí)），跨過(guò)幾個(gè)區(qū)域就加或減幾小時(shí)。這樣使用起來(lái)就很方便?，F(xiàn)今全球共分為24個(gè)時(shí)區(qū)。由于實(shí)用上常常1個(gè)國(guó)家，或1個(gè)省份同時(shí)跨著 2個(gè)或更多時(shí)區(qū)，為了照顧到行政上的方便，常將1個(gè)國(guó)家或 1個(gè)省份劃在一起。所以時(shí)區(qū)并不嚴(yán)格按南北直線(xiàn)來(lái)劃分， 而是按自然條件來(lái)劃分。例如，我國(guó)幅員寬廣，差不多跨5個(gè)時(shí)區(qū)，但實(shí)際上在只用東八時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)即北京時(shí)間為準(zhǔn)。

區(qū)時(shí) 一種按全球統(tǒng)一的時(shí)區(qū)系統(tǒng)計(jì)量的時(shí)間。 每當(dāng)太陽(yáng)當(dāng)頭照的時(shí)候，就是中午12點(diǎn)鐘。但不同地方看到太陽(yáng)當(dāng)頭照的時(shí)間是不一樣的。例如，上海已是中午12點(diǎn)時(shí)，莫斯科的居民還要經(jīng)過(guò)5個(gè)小時(shí)才能看到太陽(yáng)當(dāng)頭照；而澳大利亞的悉尼人早已是下午2點(diǎn)鐘了。所以如果各地方都使用當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)給行政管理、交通運(yùn)輸、以及日常生活等帶來(lái)很多不便。為了克服這個(gè)困難，天文學(xué)家就商量出一個(gè)解決的辦法：將全世界經(jīng)度每相隔15度劃一個(gè)區(qū)域，這樣一共有24個(gè)區(qū)域。在每個(gè)區(qū)域內(nèi)都采用統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為“區(qū)時(shí)”。而相鄰區(qū)域的區(qū)時(shí)則相差1個(gè)小時(shí)。當(dāng)人們向東 從一個(gè)區(qū)域到相鄰的區(qū)域時(shí)，就將自己的鐘表?yè)芸?小時(shí)．走過(guò)幾個(gè)區(qū)域就撥快幾個(gè)小時(shí)。相反當(dāng)人們向西從一個(gè)區(qū)域到相鄰的區(qū)域時(shí)，就將自己的鐘表?yè)苈?小時(shí)．走過(guò)幾個(gè)區(qū)域就撥慢幾個(gè)小時(shí)。在飛機(jī)場(chǎng)等交通中心．常將世界各大城市所對(duì)應(yīng)的區(qū)時(shí)，用圖表示出來(lái)，以方便旅客。

格林尼治時(shí)間 亦稱(chēng)“世界時(shí)”。 格林尼治所在地的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間?，F(xiàn)在不光是天文學(xué)家使用格林尼治時(shí)間，就是在新聞報(bào)刊上也經(jīng)常出現(xiàn)這個(gè)名詞。我們知道各地都有各地的地方時(shí)間。如果對(duì)國(guó)際上某一重大事情，用地方時(shí)間來(lái)記錄，就會(huì)感到復(fù)雜不便．而且將來(lái)日子一長(zhǎng)容易搞錯(cuò)。因此，天文學(xué)家就提出一個(gè)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(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)。格林尼治是英國(guó)倫敦南郊原格林尼治天文臺(tái)的所在地，它又是世界上地理經(jīng)度的起始點(diǎn)。對(duì)于世界上發(fā)生的重大事件，都以格林尼治的地方時(shí)間記錄下來(lái)。一旦知道了格林尼治時(shí)間，人們就很容易推算出相當(dāng)?shù)谋镜貢r(shí)間。例如，某事件發(fā)生在格林尼治時(shí)間上午8 時(shí)，我國(guó)在英國(guó)東面，北京時(shí)間比格林尼治時(shí)同要早8小時(shí)，我們就立刻知道這次事情發(fā)生在相當(dāng)于北京時(shí)間16時(shí)，也就是北京時(shí)間下午4時(shí)。

北京時(shí)間 我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。每當(dāng)正點(diǎn)時(shí)刻，從收音機(jī)里就會(huì)發(fā)出“嘟、嘟———”的 六響，接著是播音員的聲音：“剛才最后一響是北京時(shí)間xx 點(diǎn)整”。大家就根據(jù)收音機(jī)里發(fā)出的“嘟、嘟”聲去校正自己的手表或時(shí)鐘。我們?yōu)槭裁匆帽本r(shí)間呢？它真的是北京地方的時(shí)間嗎？其實(shí)北京時(shí)間并不是北京地方的時(shí)間，而是東經(jīng) 120度地方，也就是距離北京以東約340公里處的地方時(shí)間。大家知道，中午12點(diǎn)時(shí)，在太陽(yáng)光下物體的影子最短。而當(dāng)收音機(jī)里播出“北京時(shí)間12點(diǎn)正”時(shí)，在北京地方所看到的物體影子還有點(diǎn)偏西， 要再過(guò)約16分鐘后，才見(jiàn)到最短的 物體影子。北京時(shí)間是我國(guó)行政管理、生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)裙ぷ鞯臅r(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。假如我們沒(méi)有統(tǒng)一的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，而是各用各的時(shí)間，學(xué)校就無(wú)法上課，工廠(chǎng)就不能正常生產(chǎn)， 交通運(yùn)輸也不能有條理的進(jìn)行，這就使整個(gè)社會(huì)的工作、生產(chǎn)秩序混亂。但是取哪個(gè)時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)好呢？ 因?yàn)楸本╇x120度經(jīng)線(xiàn)很近，而且北京是我國(guó)的首都，所以很自然的以東經(jīng)120度地方的時(shí)間取為我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。人們給它取個(gè)名字叫“北京時(shí)間”。

夏令時(shí) 一種法定的時(shí)間。夏天太陽(yáng)升起得
比較早，白天時(shí)間很長(zhǎng)。為了節(jié)約能源和充分
利用白天的寶貴時(shí)間，世界上不少?lài)?guó)家都采用法律規(guī)定的形式，每到夏天就將這個(gè)國(guó)家使用的時(shí)間提前一小時(shí)，也有提前半小時(shí)或幾小時(shí)的；到了冬季，又將撥快的時(shí)間撥回來(lái)。這樣的時(shí)間就是“夏令時(shí)”，是一種法定時(shí)間。我國(guó)曾于1986年到1991年每年從四月的第二個(gè)星期天早上2點(diǎn)鐘，到九月的第二個(gè)星期天早上2點(diǎn)鐘，在這段時(shí)期內(nèi)，全國(guó)都將時(shí)間撥快1小時(shí)，實(shí)行夏令時(shí)。從九月的第二個(gè)星期天早上2點(diǎn)鐘起，又將撥快的時(shí)間重新?lián)芑貋?lái)，直到第二年四月的第二個(gè)星期天早上2點(diǎn)鐘。
    其他的國(guó)家如英國(guó)、德國(guó)和美國(guó)等，也都使用過(guò)夏令時(shí)。
    實(shí)行夏令時(shí)的國(guó)家，每當(dāng)實(shí)行夏令時(shí)日期一到，便通知人們將鐘表?yè)軇?dòng)一下，使它適應(yīng)夏令時(shí)的時(shí)問(wèn)。你別小看這輕輕一撥，這樣一來(lái)，便能帶來(lái)許多寶貴財(cái)富，可以說(shuō)是：一撥千斤！如德國(guó)在第一次采用夏令時(shí)的當(dāng)年，便節(jié)約能源費(fèi)2億馬克；法國(guó)每年采用夏令時(shí)而節(jié)省的燃料，可供一座了一百萬(wàn)人口的城市使用一年，意大利每年實(shí)行夏令時(shí)長(zhǎng)達(dá)181天，其節(jié)能效果更為顯著，僅1985年就節(jié)約用電6億度，約合四千五百萬(wàn)美元；前蘇聯(lián)于1981年重新實(shí)行夏令時(shí)后， 每年可節(jié)約用電25億度；匈牙利實(shí)行至今時(shí)每年節(jié)約用電1．2 億度，相當(dāng)于3萬(wàn)噸石油的熱能。

地方時(shí) 各地的地方時(shí)間。每天在太陽(yáng)當(dāng)頭的時(shí)候，人們經(jīng)常說(shuō)：現(xiàn)在是中午12點(diǎn)了。這句話(huà)對(duì)一個(gè) 確定的地方來(lái)說(shuō)是對(duì)的。例如，我們?cè)谏虾＃?yáng)當(dāng)頭照的時(shí)候，是12點(diǎn)。但如果在這同一時(shí)刻，對(duì)遠(yuǎn)離上海以西約1700公里的地方，太陽(yáng)還在偏東方向離開(kāi)當(dāng)頭照還差1個(gè)小時(shí)，也就是說(shuō)，對(duì)該地而言只是11點(diǎn)鐘。相反，對(duì)上海以東約1700公里的地方，太陽(yáng)早已偏西了1個(gè)小時(shí)，它已經(jīng)是下午1點(diǎn)鐘了。 總之，不同地方有它自己的中午，或者說(shuō)不同地方有不同的地方時(shí)間。不過(guò)在日常生活工作中，我們都統(tǒng)一使用“北京時(shí)間” 為標(biāo)準(zhǔn)。而不是用各自的地方時(shí)間。因?yàn)閷?duì)一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，如果各地用各地的地方時(shí)間那將使得整個(gè)國(guó)家的工作秩序變得混亂，無(wú)法統(tǒng)一安排各項(xiàng)工作。

日界線(xiàn) 　　 國(guó)際規(guī)定的日期變更線(xiàn)。人們?cè)绯科饋?lái)，常撕一張日歷，表示新的一天開(kāi)始了。 對(duì)于居住在一定地區(qū)的人們來(lái)說(shuō)，這是沒(méi)有問(wèn)題的。但對(duì)用飛機(jī)、輪船作洲際航行的旅行者，就有點(diǎn)不方便了。例如，當(dāng)你在從東向西的航行中，因?yàn)槟闶窃谧汾s太陽(yáng)，所以就感到白天“加長(zhǎng)”了；相反，當(dāng)你從西向東航行時(shí)、由于是背離太陽(yáng)、所以就好像有點(diǎn)白天“短”了的感覺(jué)。這樣，你就往往會(huì)記錯(cuò)日子，把日歷翻錯(cuò)。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(jīng)180度經(jīng)線(xiàn)附近劃一條線(xiàn)，規(guī)定當(dāng)各種交通工具自東向西越過(guò)此線(xiàn)后，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(guò)此線(xiàn)后。日期減少1天（例如， 由8月1日改為7月31日）。這條線(xiàn)就稱(chēng)為“日界線(xiàn)”或“國(guó)際日期變更線(xiàn)”。同時(shí)為了考慮到行政管理上的便利，日界線(xiàn)并不嚴(yán)格地指東經(jīng)180度經(jīng)線(xiàn)。而是由北極沿東經(jīng)180度經(jīng)線(xiàn)，折向白令海峽，繞過(guò)阿留申群島西邊，經(jīng)薩摩亞、斐濟(jì)，湯加等群島之間，由新西蘭東邊再沿180度經(jīng)線(xiàn)直到南極、在一般的世界地圖上，也都將此線(xiàn)標(biāo)出來(lái)，以便識(shí)別。

石英鐘　一種計(jì)時(shí)的器具。提起時(shí)鐘大家都很熟悉，它是給我們指明時(shí)間的一種計(jì)時(shí)器具，我們每天都用得到它。在日常生活中，時(shí)鐘準(zhǔn)到1秒， 就已經(jīng)足夠了。但在許多科學(xué)研究或工程技術(shù)的領(lǐng)域中對(duì)鐘點(diǎn)的要求就要高得多。石英鐘正是根據(jù)這種需要而產(chǎn)生的。它的主要部件是一個(gè)很穩(wěn)定的石英振蕩器。將石英振蕩器所產(chǎn)生的振蕩頻率取出來(lái)。使它帶動(dòng)時(shí)鐘指示時(shí)間這就是石英鐘。 目前，最好的石英鐘，每天的計(jì)時(shí)能準(zhǔn)到十萬(wàn)分之一秒．也就是經(jīng)過(guò)差不多270年才差1 秒。但在科學(xué)發(fā)達(dá)的今天，這種石英鐘已為比它還要精確得多的其他類(lèi)型的時(shí)鐘所替代。

氫鐘 一種精密的計(jì)時(shí)器具。在現(xiàn)代許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)部門(mén)，廣泛使用各種精密的時(shí)鐘，氫鐘就是其中的一種。氫鐘與銫鐘一樣。是利用原子能級(jí)跳躍時(shí)輻射出來(lái)的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘，但它用的是氫原子。這種鐘的穩(wěn)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(shuō)在差不多300萬(wàn)年間，只有1秒之差。 但它的準(zhǔn)確程度還比銫鐘稍微差一點(diǎn)。氫鐘亦是常用的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛用于射電天文觀測(cè)、高精度時(shí)間計(jì)量、火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射、核潛艇導(dǎo)航等方面。氫鐘首先在1960年為美國(guó)科學(xué)家拉姆齊研制成功。

銫鐘 一種精密的計(jì)時(shí)器具。日常生活中使用的時(shí)間準(zhǔn)到1分鐘也就夠了。但在近代的社會(huì)生產(chǎn)、科學(xué)研究和國(guó)防建設(shè)等部門(mén)，對(duì)時(shí)間的要求就高得多。它們要求時(shí)間要準(zhǔn)到千分之一秒，甚至百萬(wàn)分之一秒。為了適應(yīng)這些高精度的要求，人們制造出了一系列精密的計(jì)時(shí)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(nèi)部的電子在兩個(gè)能級(jí)間跳躍時(shí)輻射出來(lái)的電磁波作為標(biāo)準(zhǔn)，去控制校準(zhǔn)電子振蕩器，進(jìn)而控制鐘的走動(dòng)。這種鐘的穩(wěn)定程度很高，目前，最好的銫原子鐘達(dá)到500萬(wàn)年才相差 1 秒?，F(xiàn)在國(guó)際上， 普遍采用銫原子鐘的躍遷頻率作為時(shí)間頻率的標(biāo)準(zhǔn)，廣泛使用在天文、大地測(cè)量和國(guó)防建設(shè)等各個(gè)領(lǐng)域中。

電波鐘
關(guān)于電波鐘
    電波鐘表是繼石英電子鐘表之后的新一代的高科技產(chǎn)品，它的出現(xiàn)開(kāi)拓了時(shí)間計(jì)量的新里程，使精密時(shí)間的簡(jiǎn)便自動(dòng)接收、并進(jìn)入尋常百姓家成為可能，從而將對(duì)世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生重大的影響。世界各國(guó)對(duì)電波鐘表極為重視，紛紛采取措施，以期盡早投入使用。
    電波鐘表是在石英電子鐘表內(nèi)增加了接收無(wú)線(xiàn)電長(zhǎng)波信號(hào)、數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)校正的功能結(jié)構(gòu)，這樣就能接收地面發(fā)射站以長(zhǎng)波發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，每只電波鐘表在接收到這一精確的時(shí)碼后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理器處理，即可自動(dòng)校正石英電子鐘表的走時(shí)誤差，使每只電波鐘的走時(shí)都受統(tǒng)一精確的時(shí)碼控制，從而實(shí)現(xiàn)了所有電波鐘高精度的計(jì)量時(shí)間和顯示時(shí)間的一致性。
國(guó)外電波鐘發(fā)展概況
    五十年代末，德國(guó)就在法蘭克福建臺(tái)，發(fā)射頻率為77.5千赫的長(zhǎng)波時(shí)間信號(hào)。第一只作為商業(yè)用途的電波鐘誕生于1986年。除法蘭克福外，德國(guó)和法國(guó)又各建一個(gè)長(zhǎng)波發(fā)射臺(tái)，發(fā)播信號(hào)已可覆蓋全歐洲，這為整個(gè)歐洲提高時(shí)間計(jì)量精度和時(shí)間顯示的統(tǒng)一創(chuàng)造了先決條件。德國(guó)榮漢斯公司生產(chǎn)的電波鐘已經(jīng)上市并暢銷(xiāo)歐洲市場(chǎng)，電波鐘在歐洲鐘表市場(chǎng)占有率已達(dá)30%。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、瑞士和日本等已先后建立了自己的發(fā)射臺(tái)，而美國(guó)和日本最近更將發(fā)射臺(tái)的發(fā)射功率提高了幾倍。泰國(guó)、馬來(lái)西亞也在醞釀建設(shè)長(zhǎng)波信號(hào)發(fā)播臺(tái)。
中國(guó)電波鐘的發(fā)展
    國(guó)家授時(shí)中心（陜西天文臺(tái)）和國(guó)內(nèi)外有關(guān)企業(yè)合作，致力推動(dòng)中國(guó)電波鐘的發(fā)展。1994年完成可行性論證；1999年建成每天可工作5小時(shí)的試驗(yàn)臺(tái)（100KW全固態(tài)發(fā)射機(jī)，發(fā)射頻率68.5千赫）；2000年完成試播和部分外場(chǎng)測(cè)試，證明設(shè)計(jì)正確；同年，接收芯片研制成功，電波鐘樣機(jī)問(wèn)世。

上次看電視知道北京時(shí)間其實(shí)就在西安的一個(gè)地方發(fā)出來(lái)的

種精密的計(jì)時(shí)器具。在現(xiàn)代許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)部門(mén)，廣泛使用各種精密的時(shí)鐘，氫鐘就是其中的一種。氫鐘與銫鐘一樣。是利用原子能級(jí)跳躍時(shí)輻射出來(lái)的電磁波去控制校準(zhǔn)石英鐘，但它用的是氫原子。這種鐘的穩(wěn)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(shuō)在差不多300萬(wàn)年間，只有1秒之差。 但它的準(zhǔn)確程度還比銫鐘稍微差一點(diǎn)。氫鐘亦是常用的時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)，被廣泛用于射電天文觀測(cè)、高精度時(shí)間計(jì)量、火箭和導(dǎo)彈的發(fā)射、核潛艇導(dǎo)航等方面。氫鐘首先在1960年為美國(guó)科學(xué)家拉姆齊研制成功。

好像國(guó)家的授時(shí)中心在西安附近。