北京时间比伦敦时间快多少?
这个问题的核心是,如何测定“时间”。 人类定义的时间有两个基本属性,即均匀性和连续性。二者缺一不可。 对于地球上的某一个点来说,它的任何一次昼夜交替都应是均匀的,每次昼夜长短变化都是连续的(至少是对称的)。否则,时间的计算就将成为不可能。 以太阳为参照物,一个地区时间的测量就转化为对太阳位置和方向的测量。但太阳在天空中并非是一个固定点——它在空中移动着,其方向和高度都在不断发生变化。为了确定太阳的位置,需要建立一套完备的坐标系。
1851年,法国科学家莱昂·傅科发明了“傅科摆”,通过对摆动周期的测量可以准确地确定太阳的方向。 1967年,联合国大会通过了《International AtomichYear》,要求各国统一采用“原子时”作为计时基础。于是,各国的实验室开始建立起原子钟来测量时间和频率。这种基于原子振动的时钟,具有精度高、稳定性好的特点,被广泛用于各种精密测量。 目前,最精确的原子钟位于美国旧金山机场附近,由美国国家标准局(NIST)制造并拥有。它每秒钟可产生32.7亿个脉冲,精确到十亿分之一秒。
相对于原子钟,GPS中的“星载原子钟”则更加精密,能提供纳秒级的定时信号。 在我国,北斗卫星导航系统也提供了基于原子的标准时间信号,称为BDS-TIM(北斗终端芯片模式)。目前,它是全球用户最多、覆盖范围最广、提供定位精度最高的导航服务之一。 BDS-TIM利用导航卫星提供的高精度时钟信号,可为各类用户提供高精度同步和分布式光纤时间传输解决方案。
随着互联网技术在通信领域的深入应用,未来人们将能够实时获取来自太空的原子时间信号,真正享受到“实时原子钟”带来便利。届时,基于原子时的世界标准时间将从理论变成现实。 对人们来说,了解时空的变化规律,有助于更好地把握未来的方向。