Всемирное время

«UT1» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. UT1 (значения) . Не путать со Всемирным координированным временем .

Всемирное время ( UT или UT1 ) — это стандарт времени, основанный на вращении Земли . Хотя первоначально это было среднее солнечное время на долготе 0°, точные измерения Солнца затруднены. Таким образом, UT1 рассчитывается на основе угла Земли по отношению к Международной небесной системе отсчета (ICRF), называемой углом вращения Земли (ERA, который служит заменой среднего звездного времени по Гринвичу ). UT1 одинаков везде на Земле. UT1 необходим для отслеживания отношений

ERA = 2π(0,7790572732640 + 1,00273781191135448 · Tu ₎ радиан

где T _u = ( дата UT1 по юлианскому календарю − 2451545,0).

История

До введения поясного времени каждый муниципалитет во всем мире, использующем часы, устанавливал свои официальные часы, если они у него были, в соответствии с местным положением Солнца (см. Солнечное время ). Это служило адекватным образом до тех пор, пока в Британии не было введено железнодорожное сообщение , которое позволяло путешествовать на большие расстояния с достаточной скоростью, что требовало постоянной перенастройки часов по мере того, как поезд ежедневно проезжал через несколько городов. Начиная с 1847 года, Великобритания установила среднее время по Гринвичу , среднее солнечное время на нулевом меридиане в Гринвиче, Англия , чтобы решить эту проблему: все часы в Великобритании были установлены на это время независимо от местного солнечного полудня. С помощью телескопов GMT было откалибровано по среднему солнечному времени в Королевской обсерватории в Гринвиче, Великобритания. хронометры или телеграфия . Для синхронизации этих часов использовались

Стандартные часовые пояса мира. Число в нижней части каждой зоны указывает количество часов, которое необходимо добавить к всемирному координированному времени, чтобы преобразовать его в местное время.

По мере роста международной торговли возникла необходимость в международном стандарте измерения времени. Некоторые авторы предложили «универсальное» или «космическое» время (см. Часовой пояс § Часовые пояса мира ). Разработка всемирного времени началась на Международной конференции меридианов . По итогам этой конференции 22 октября 1884 г. Рекомендуемой базовой точкой мирового времени, «универсальным днем», было объявлено местное среднее солнечное время в Королевской обсерватории в Гринвиче , отсчитываемое от 0 часов средней полночи по Гринвичу. Это соответствовало гражданскому среднему времени по Гринвичу, используемому на острове Великобритания с 1847 года. Напротив, астрономическое время по Гринвичу начиналось в средний полдень, т.е. астрономический день начинался в полдень гражданского дня X. X Целью этого было свести наблюдения одной ночи к одной дате. Гражданская система была принята с 0 часов (гражданская) 1 января 1925 года. Морское время по Гринвичу началось за 24 часа до астрономического времени по Гринвичу, по крайней мере, до 1805 года в Королевском флоте , но сохранялось гораздо позже в других местах, поскольку оно было упомянуто на конференции 1884 года. Гринвич был выбран потому, что к 1884 году две трети всех морских карт и карт уже использовали его в качестве нулевого меридиана .

В период с 1848 по 1972 год все основные страны приняли часовые пояса на основе Гринвичского меридиана .

термин « Всемирное время» ( UT ) для обозначения GMT, причём день начинался в полночь. В 1928 году Международный астрономический союз ввёл Этот термин был рекомендован как более точный, чем среднее время по Гринвичу , поскольку GMT могло относиться либо к астрономическому дню , начинающемуся в полдень, либо к гражданскому дню, начинающемуся в полночь. Поскольку широкая публика всегда начинала день в полночь, временная шкала по-прежнему представлялась им как среднее время по Гринвичу.

вещания Когда они были представлены, сигналы времени были основаны на UT и, следовательно, на вращении Земли. В 1955 году BIH принял предложение Уильяма Марковица, вступившее в силу с 1 января 1956 года, разделив UT на UT0 (UT, рассчитанное ранее), UT1 (UT0 с поправкой на движение полюса) и UT2 (UT0 с поправкой на движение полюса и сезонные колебания). UT1 был версией, достаточной для «многих астрономических и геодезических приложений», а UT2 должен был транслироваться по радио для широкой публики.

UT0 и UT2 вскоре стали неактуальными из-за введения всемирного координированного времени (UTC). Начиная с 1956 года, WWV транслировал сигнал атомных часов с шагом в 20 мс, чтобы привести его в соответствие с UT1. Ошибка до 20 мс от UT1 имеет тот же порядок, что и разница между UT0, UT1 и UT2. К 1960 году Военно-морская обсерватория США, Королевская Гринвичская обсерватория и Национальная физическая лаборатория Великобритании разработали UTC с аналогичным пошаговым подходом. Встреча URSI 1960 года рекомендовала, чтобы все службы времени следовали примеру Великобритании и США и транслировали скоординированное время с использованием смещения частоты от цезия, чтобы соответствовать прогнозируемому развитию UT2 с периодическими шагами по мере необходимости. С 1 января 1972 года было определено, что UTC будет следовать за UT1 в течение 0,9 секунды, а не за UT2, что означает снижение UT2.

Современное гражданское время обычно соответствует UTC. В некоторых странах термин « среднее время по Гринвичу» широко используется и по сей день применительно к UT1, в гражданском хронометраже , а также в астрономических альманахах и других справочниках. Если не требуется уровень точности выше одной секунды, UTC можно использовать как приближение к UT1. Разница между UT1 и UTC известна как DUT1 .

Усыновление в разных странах

В таблице указаны даты принятия часовых поясов по Гринвичскому меридиану, включая получасовые пояса.

Год	Страны
1847	Великобритания
1880	Ирландия (весь остров)
1883	Канада, США
1884	Сербия
1888	Япония
1892	Бельгия, Нидерланды, Южная Африка
1893	Италия, Германия, Австро-Венгрия (железные дороги)
1894	Болгария, Дания, Норвегия, Швейцария, Румыния, Турция (железные дороги)
1895	Австралия, Новая Зеландия, Натал
1896	Формоза (Тайвань)
1899	Пуэрто-Рико, Филиппины
1900	Швеция, Египет, Аляска
1901	Испания
1902	Мозамбик, Родезия
1903	Циньтао, Тяньцзинь
1904	Побережье Китая, Корея, Маньчжурия, Северный Борнео.
1905	Чили
1906	Индия (кроме Калькутты), Цейлон (Шри-Ланка), Сейшельские острова.
1907	Маврикий, Чагос
1908	Фарерские острова, Исландия
1911	Франция, Алжир, Тунис, многие французские заморские владения, Британская Вест-Индия.
1912	Португалия и заморские владения, другие французские владения, Самоа, Гавайи, Мидуэй и Гуам, Тимор, Арка Бисмарка, Ямайка, Багамские острова.
1913	Британский Гондурас, Дагомея
1914	Албания, Бразилия, Колумбия
1916	Греция, Польша, Турция

Год	Страны
1917	Ирак, Палестина
1918	Гватемала, Панама, Гамбия, Голд-Кост
1919	Латвия, Нигерия
1920	Аргентина, Уругвай, Бирма, Сиам
1921	Финляндия, Эстония, Коста-Рика
1922	Мексика
1924	Ява, СССР
1925	Куба
1928	Внутренний Китай
1930	Бермуды
1931	Парагвай
1932	Барбадос, Боливия, Голландская Ост-Индия
1934	Никарагуа, Восточный Нигер
К 1936 году	Лабрадор, Норфолк I.
К 1937 году	Каймановы острова, Кюрасао, Эквадор, Ньюфаундленд
К 1939 году	Fernando Po, Persia
К 1940 году	Лорд Хау И.
1940	Нидерланды
К 1948 году	Аден, остров Вознесения, Бахрейн, Британский Сомалиленд, Калькутта, Голландская Гвиана, Кения, Малайские Федеративные Штаты, Оман, Стрейтс-Сетлментс, остров Св. Елены, Уганда, Занзибар
К 1953 году	Раротонга, Южная Георгия
К 1954 году	Кук Ис.
К 1959 году	Мальдивы I. Республика
К 1961 году	Острова Дружественные, Острова Тонга.
К 1962 году	Саудовская Аравия
К 1964 году	Остров Ниуэ.
1972	Либерия

Помимо стандартного времени Непала (UTC+05:45), используется стандартный часовой пояс Чатема (UTC+12:45). на новозеландских островах Чатем и официально несанкционированный центрально-западный часовой пояс (UTC+8:45), используемый в Юкле, Западная Австралия и прилегающих районах, все используемые часовые пояса определяются смещением от UTC, кратным получасу, и в большинстве случаев кратно часу.

Измерение

Смотрите также: Вращение Земли § Измерение

Исторически Всемирное время рассчитывалось на основе наблюдения за положением Солнца на небе. Но астрономы обнаружили, что более точно измерить вращение Земли можно, наблюдая за звездами, когда они ежедневно пересекают меридиан. В настоящее время UT по отношению к Международному атомному времени (TAI) определяется с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI) наблюдений за положениями далеких небесных объектов ( звезд и квазаров ), метода, который может определить UT1 с точностью до 15 микросекунд или лучше.

«Универсальный циферблат» 1853 года, показывающий относительное время «всех народов» до принятия всемирного времени.

Вращение Земли и UT контролируется Международной службой вращения Земли и систем отсчета (IERS). Международный астрономический союз также участвует в установлении стандартов, но окончательным арбитром стандартов вещания является Международный союз электросвязи или МСЭ.

Вращение Земли несколько нерегулярно и также очень постепенно замедляется из-за приливного ускорения . Более того, продолжительность секунды была определена на основе наблюдений Луны между 1750 и 1890 годами. Все эти факторы приводят к тому, что современный средний солнечный день в среднем немного длиннее номинальных 86 400 секунд СИ , традиционного количества секунд. в день. Поскольку скорость UT немного нерегулярна, астрономы ввели эфемеридное время , которое с тех пор было заменено земным временем (TT). Поскольку Всемирное время определяется вращением Земли, которое отклоняется от более точных стандартов атомной частоты, необходима корректировка (называемая дополнительной секундой ) этого атомного времени, поскольку (по состоянию на 2019 г.) ) «время вещания» остается в целом синхронизированным с солнечным временем. Таким образом, стандарт гражданского вещания по времени и частоте обычно точно соответствует Международному атомному времени, но иногда делает шаг (или «скачок»), чтобы не допустить его отклонения слишком далеко от среднего солнечного времени.

Барицентрическое динамическое время (TDB), форма атомного времени, теперь используется при построении эфемерид планет и других объектов Солнечной системы по двум основным причинам. Во-первых, эти эфемериды привязаны к оптическим и радиолокационным наблюдениям за движением планет, а временная шкала TDB подобрана таким образом, чтобы соблюдать законы движения Ньютона с поправками на общую теорию относительности . Далее, шкалы времени, основанные на вращении Земли, неоднородны и, следовательно, не подходят для предсказания движения тел в нашей Солнечной системе.

Альтернативные версии

UT1 — это основная форма всемирного времени. Однако есть также несколько других редко используемых стандартов времени, называемых Универсальным временем , которые согласуются с UT1 в пределах 0,03 секунды:

• UT0 — всемирное время, определяемое в обсерватории путем наблюдения за суточным движением звезд или внегалактических радиоисточников, а также из дальних наблюдений Луны и искусственных спутников Земли. Считается, что местоположение обсерватории имеет фиксированные координаты в земной системе отсчета (например, Международной земной системе отсчета ), но положение оси вращения Земли блуждает по поверхности Земли; это известно как полярное движение . UT0 не содержит поправок на движение полюсов, тогда как UT1 их включает. Разница между UT0 и UT1 составляет порядка нескольких десятков миллисекунд. Обозначение UT0 больше не используется.
• UT1R — это сглаженная версия UT1, отфильтровывающая периодические колебания, вызванные приливами и отливами. Он включает 62 условия сглаживания с периодами от 5,6 дней до 18,6 лет. UT1R до сих пор используется в технической литературе, но редко используется где-либо еще.
• UT2 — это сглаженная версия UT1, отфильтровывающая периодические сезонные колебания. Он представляет в основном исторический интерес и больше не используется. Это определяется

$UT2=UT1+0.022\cdot \sin(2\pi t)-0.012\cdot \cos(2\pi t)-0.006\cdot \sin(4\pi t)+0.007\cdot \cos(4\pi t)\;{\mbox{seconds}}$

где t — время как доля бесселева года .

См. также

• Среднее время Эйри на Марсе
• Параметры ориентации Земли
• Список международных общих стандартов
• Unix-время

Ссылки

• «Общие единицы и преобразования в земном ориентировании» . Центр быстрого обслуживания/прогнозирования IERS, Военно-морская обсерватория США . Проверено 16 июня 2022 г.
• Ариас, EF; Гино, Б.; Куинн, Ти Джей (29 мая 2003 г.). Вращение Земли и масштабы времени (PDF) . Коллоквиум группы специального докладчика МСЭ-R по шкале времени UTC.
• «Изменения вращения Земли из-за зональных приливов» . Париж: Центр ориентации Земли . Проверено 2 октября 2011 г.
• Галисон, Питер (2003). Часы Эйнштейна, карты Пуанкаре: Империи времени . Нью-Йорк: WW Norton & Co. ISBN  0-393-02001-0 . Обсуждается история стандартизации времени.
• Гино, Бернар (июль 2011 г.). «Солнечное время, законное время, время использования». Метрология . 48 (4): С181–С185. Бибкод : 2011Метро..48С.181Г . дои : 10.1088/0026-1394/48/4/S08 . S2CID   121852011 .
• Управление морского альманаха Ее Величества (апрель 2015 г.). «Карта часовых поясов мира» .
• Хауз, Дерек (1980). Гринвичское время и открытие долготы . Оксфордский университет Пресс. стр. 154–5. . Имена не обновлены.
• Хауз, Дерек (1997). Гринвичское время и долгота . Филипп Уилсон. ISBN  0-85667-468-0 .
• Маккарти, Деннис Д. (июль 1991 г.). «Астрономическое время» (PDF) . Труды IEEE . 79 (7): 915–920. дои : 10.1109/5.84967 . Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года.
• Маккарти, Деннис; Зайдельманн, П. Кеннет (2009). ВРЕМЯ — От вращения Земли до атомной физики . Вайнхайм: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. ISBN  978-3-527-40780-4 .
• О'Мэлли, Майкл (1996). На страже: история американского времени . Вашингтон, округ Колумбия: Смитсоновский институт. ISBN  1-56098-672-7 .
• Зайдельманн, П. Кеннет (1992). Пояснительное приложение к Астрономическому альманаху . Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN  0-935702-68-7 .
• Урбан, Шон; Зайдельманн, П. Кеннет, ред. (2013). Объяснительное приложение к Астрономическому альманаху (3-е изд.). Милл-Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги.
• «УТ1Р» . Международная служба вращения Земли и систем отсчета . Проверено 6 марта 2013 г.
• «Земное время (ТТ)» . Отдел астрономических приложений . Военно-морская обсерватория США . Проверено 16 июня 2022 г.

В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 года.

Внешние ссылки

• Повелитель времени Кларка Блейза: биография Сэнфорда Флеминга и идея стандартного времени