什么是北京時間

曉峰

　　北京時間是我國統(tǒng)一使用的法定時間。國際統(tǒng)一使用的法定時間為協(xié)調(diào)世界時，代號為UTC。各國或各地區(qū)使用的時間只能與UTC相差(超前或滯后)整小時數(shù)，而在分、秒上要保持一致。北京時間超前UTC8小時。

　　時鐘是記錄和顯示時間的一種物理裝置，選定一個時間基本單位——秒，以一個特定的時刻起點逐漸累積而成。采用不同定義的秒，可建立不同的時間:國際單位制中定義的秒是原子秒，用它建立的時間為原子時；在原子秒定義之前，早期定義的是平太陽秒，相應建立的時間為世界時。這是目前國際上使用的兩種主要時間。

　　平太陽秒是基于地球自轉周期導出的時間基本單位。原子秒是利用原子在其兩個能級間躍遷時產(chǎn)生的電磁振蕩的周期導出的時間基本單位。到1995年，國際上建立原子時所用的原子秒的準確度已達到10-14量級，而平太陽秒只有10-8量級。這意味著，原子時鐘運行300萬年產(chǎn)生1秒的偏差；而世界時鐘則3年就會產(chǎn)生1秒的偏差。但由于世界時是由地球的轉動(自轉和公轉)建立的，它能準確反映地球在空間的角位置，故在天文領域還在使用。

　　世界時早于原子時的建立。每天的起點選在太陽從觀測者下方穿過觀測者所在子午面的時刻，稱為零點。這樣的時間稱為平太陽時(以平太陽秒為單位)。顯然全世界可以建立無數(shù)個平太陽時，這在使用上是極其不便的。為此，國際上把地球按經(jīng)度劃分24個時區(qū)。每15度為一個時區(qū)，共同使用同一個地方平時。相鄰時區(qū)在時刻上相差1小時。以零經(jīng)度線(本初子午線)為中心，東西各7.5度范圍內(nèi)稱為零時區(qū)，即起始時區(qū)，向東和向西再各化為12個時區(qū)。北京處于東8時區(qū)內(nèi)。國際上規(guī)定零時區(qū)內(nèi)的時間，即零經(jīng)度線上的平太陽時作為統(tǒng)一的時間，稱為世界時。這樣，北京所在時區(qū)內(nèi)使用的平太陽時就超前世界時8小時，稱為北京時間。這是北京時間的歷史。世界時目前是利用分布在世界各地的60多個天文臺觀測到的數(shù)據(jù)，匯總到設在法國巴黎的國際地球自轉研究所負責計算得到。

　　原子時始建于1958年，以原子秒為單位，由當時的國際時間局進行試驗性的計算。到1967年秒定義正式由原子秒取代平太陽秒，并于1971年正式建立國際原子時，作為國際上統(tǒng)一的基準時間。而各地時區(qū)使用的時間也改為以國際原子時為參考，不再用世界時。因為原子時的準確度目前已比世界時高6個數(shù)量級。

　　國際原子時也是以每天24小時計，其時刻起點選在1958年1月1日的世界時零點。由于原子秒比平太陽秒略短，即原子時鐘相對世界時鐘運行的要快。一年四季的春夏秋冬起源是按地球相對太陽的位置來定的，即用世界時劃分?，F(xiàn)改為用原子時。如不對原子時的時刻進行必要的調(diào)整，若干年以后，季節(jié)的劃分將會與實際氣候發(fā)生錯位。為此，國際上規(guī)定用閏秒的辦法對原子時進行調(diào)整，使調(diào)整后的原子時與世界時在時刻上的偏差始終小于0.95。這種經(jīng)過閏秒調(diào)整后的原子時，稱為協(xié)調(diào)世界時，即UTC。這樣規(guī)定后，北京時間就是超前UTC8小時的原子時(也是以原子秒為單位)。

　　國際原子時目前是利用分布在世界各地的300多臺原子鐘的數(shù)據(jù)，由國際計量局負責計算建立。何時閏秒由該局提前通知。閏秒的方法是在進行閏秒時，把UTC撥慢1秒，到時全世界的時鐘也都相應的撥慢1秒。

　　國際法定時間由原子時取代世界時，并由國際計量局負責建立后，各國建立標準時間的任務就逐漸轉移到計量部門。我國由中國計量科學研究院負責，通過參加國際原子時合作得到準確的北京時間，并利用中央電視臺向全國傳送。

　　一般來說，只要利用一組原子鐘，通過國際比對，參加國際原子時合作，就可得到高度準確的北京時間。如我國現(xiàn)在參加的還有陜西天文臺、上海天文臺和航天部203所。所得到的北京時間與UTC的一致程度差不多，而原子鐘組是保持其質(zhì)量的關鍵因素。中國計量科學研究院與這些單位不同之處是還具有秒定義的復現(xiàn)裝置即國家時頻基準器，可以用于校準原子時的速率。