시간 기준

Time standard
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시간 표준은 시간을 측정하기 위한 규격입니다. 즉, 시간이 경과하는 속도 또는 시간 내 지점 또는 둘 다입니다.오늘날에는 몇 가지 시간 사양이 공식적으로 표준으로 인정되어 왔으며, 이전에는 관습과 관행의 문제였습니다.시간표준의 일례는 시간분할 측정방법을 지정하는 시간척도를 들 수 있다.상용 시간 표준은 시간 간격과 하루 중 시간을 모두 지정할 수 있습니다.

표준화된 시간 측정은 시계를 사용하여 자연 현상 또는 인공 기계의 변화일 수 있는 일부 주기 변화의 기간을 계산합니다.

역사적으로, 시간 기준은 종종 지구의 자전 주기에 기초했다.18세기 후반부터 19세기까지 지구의 일일 자전 속도는 일정하다고 가정되었다.19세기에 연구된 일식 기록 등 여러 종류의 천체 관측 결과 지구의 자전 속도가 점차 느려지고 있으며 작은 규모의 불규칙성도 나타나고 있다는 의혹이 제기돼 20세기 초 확인됐다.지구 자전에 기초한 시간 기준은 1952년부터 천문학적 사용을 위해 지구의 공전 주기와 실제로 달의 움직임에 기초한 시간 표준으로 대체되었다(또는 처음에 보완되었다).1955년 세슘 원자시계의 발명은 가장 실용적인 목적을 위해 원자시계의 전부 또는 일부를 기반으로 한 새로운 시간 표준으로 이전되고 순수한 천문시계를 대체하게 되었다.

대부분의 시간 척도의 기본 시간 간격은 다양한 유형의 초와 요일이 사용됩니다.다른 시간 간격(분, 시간 및 년)은 보통 이 두 가지 관점에서 정의됩니다.

용어.

"시간"이라는 용어는 일반적으로 다음과 같은 가깝지만 다른 많은 개념에 사용됩니다.

  • 객체로서[1] 즉석 – 시간 축의 한 점.물건이기 때문에 가치가 없다.
    • 날짜[2](date)는 순간을 특징짓는 양이다.수량으로서, ISO 표준 형식에서 "2014-04-26T09:42:36,75" 또는 "오늘 오전 9:42"와 같이 구어체로 표현될 수 있는 값을 갖습니다.
  • 오브젝트로서의 시간[3] 간격– 2개의 인스턴스로 제한되는 시간 축의 일부.물건이기 때문에 가치가 없다.
    • duration은[4] 시간 [5]간격을 특징짓는 양입니다.수량으로서 분수와 같은 값을 가지거나 시작과 종료의 수량(시간과 날짜 등)으로 설명할 수 있습니다.
  • 과거 사건의 순서 순서인 연대기.연대기는 연대기 그룹으로 분류할 수 있다(주기화).가장 중요한 주기 체계 중 하나는 지질학적 시간 척도인데, 이것은 지구와 그 생명체를 형성한 사건들을 주기화하는 체계이다.과거의 연대기, 연대기, 해석은 함께 역사학으로 알려져 있다.

두 번째 정의

주요 기사:두 번째 § 정의 이력

지금까지 두 번째에 대한 정의는 세 가지뿐이었습니다. 하루 중 일부, 추정 연도의 일부, 그리고 세슘 원자 시계의 마이크로파 주파수입니다.

초기 역사에서 시계는 초를 추적할 만큼 정확하지 않았다.기계식 클럭의 발명 이후, CGS 시스템과 MKS 시스템은 둘 다 두 번째를 다음과 같이 정의했다.평균 태양일 중 118만 6,400일입니다.MKS는 1940년대에 국제적으로 채택되었다.

1940년대 후반, 석영 결정 발진기 시계는 지구의 자전보다 더 정확하게 시간을 측정할 수 있었다.도량형학자들은 또한 태양의 궤도가 지구의 자전보다 훨씬 더 안정적이라는 것을 알고 있었다.이것은 에페메리스 시간과 열대년의 정의로 이어졌고, 에페메리스 초는 "1900년 1월 0일 12시간 에페메리스 [6][7]시간에 대한 열대년의 분수 31,556,925.9747"로 정의되었다.이 정의는 1960년 [8]국제 단위 시스템의 일부로 채택되었다.

가장 최근에, 향상된 정확도를 제공하는 원자 시계가 개발되었다.1967년 이후 시간의 SI 기준 단위는 SI 초이며, 정확히 "세슘-133 원자의 지면 상태의 두 초미세 수준 간 전이에 해당하는 9,192,631,770 기간의 방사선 지속 시간"으로 정의된다(0 K 온도와 평균 [9][10]해수면).SI 초는 모든 원자 타임스케일의 기초가 된다(예: 조정된 세계시, GPS 시간, 국제원자시 등).

현재 시간 기준

지구 중심 좌표 시간(TCG)은 지구 질량의 중심에 공간적 원점이 있는 좌표 시간입니다.TCG는 이론적인 이상이며, 특정 실현에는 측정 오류가 있습니다.

국제원자시간(TAI)[11]은 물리적으로 실현되는 주요 표준시간입니다.TAI는 BIPM(International Bureau of Weights and Measure)에 의해 생산되며, 전 세계의 많은 원자 시계의 조합된 입력에 기초하고 있으며, 각각은 환경 및 상대론적 효과(GNSS와 같은 중력 및 속도 둘 다)에 대해 보정된다.TAI는 TCG와 직접 관련이 없으며, 시간 속도가 평균 해수면에서의 적절한 시간과 거의 일치하도록 TCG의 재스케일링인 이론적인 시간 척도인 TT를 실현한 것이다.를 실현한 것이다.

세계시(UT1)는 경도 0°에서 평균 태양시간의 과거 정의에 일치하도록 선형으로 축척된 지구 자전각(ERA)이다.고정밀로 보면, 지구의 자전은 불규칙하고, 긴 기준 간섭계, 달과 인공위성의 레이저 범위, GPS 위성 궤도를 사용하여 멀리 있는 퀘이사의 위치에서 결정된다.

Coordinated Universal Time(UTC; 협정 세계시)은 세계시 근사치를 위해 설계된 원자 시간 척도입니다.UTC 는, TAI 와 정수 초수만큼 다릅니다.UTC는 UTC에 1초 스텝을 도입함으로써 UT1의 0.9초 이내로 유지됩니다.지금까지의 스텝(및 「TAI-UTC」의 차이)은 항상 긍정적이었다.

위성위치확인시스템은 GPS 시간을 UTC로 변환하기 위한 지침과 함께 매우 정확한 시간 신호를 전 세계에 방송합니다.이 GPS 시간 신호는 물리적으로 실현되는 시간 표준이며 UTC 시간과 정기적으로 동기화됩니다.

표준시 또는 표준시(civil time)는 보통 UTC의 어떤 형태로든 일정한 시간(일반적으로 정수 시간)을 벗어난다.이 오프셋은 태양이 자오선을 지나는 동안 대략적으로 새로운 날이 시작되도록 선택됩니다.또는 실제로 차이가 고정된 것은 아니지만 1년에 두 번(보통 1시간)씩 반올림됩니다. 일광 절약 시간을 참조하십시오.

줄리안 데이 넘버는 그리니치가 기원전 4713년 1월 1일 정오(줄리안 프로렙틱 달력)를 의미한 이후 경과한 일 수입니다.율리우스력 날짜(Julian Date)는 율리우스력 날짜 뒤에 이어지는 날짜입니다.천문학자들에게 편리하게도, 이것은 관측 밤 동안 날짜 건너뛰기를 방지합니다.Modified Julian day(MJD)는 MJD = JD - 2400000.5로 정의된다.따라서 MJD의 날은 민간의 자정에 시작됩니다.줄리안 날짜는 UT1, TAI, TT 등으로 표시할 수 있으므로 정확한 적용의 경우 시간 척도를 지정해야 합니다(예: MJD 49135.3824 TAI).

중심 좌표 시간(TCB)은 중심이라고 불리는 태양계의 질량 중심에서 공간적 기원을 갖는 좌표 시간입니다.

변환

원자 시간 시스템(TAI, GPS 및 UTC) 간의 변환은 대부분 정확합니다.단, GPS 시간은 계산된 "종이"[12] 척도가 아니라 측정된 값입니다.따라서 UTC(USNO)[13]와는 수백 나노초 차이가 날 수 있으며, UTC와는 26 나노초 차이가 날 수 있습니다.[12]UT1과 TT의 변환은 공개된 차분 테이블에 의존합니다.이 차분 테이블은 2022년 현재 각각 10마이크로초와 0.1나노초로 지정되어 있습니다.

시스템. 묘사 UT1 UTC TT 타이 GPS
UT1 평균 태양시 UT1 UTC = UT1 – DUT1 TT = UT1 – DUT1 + LS + 32.184 s + DTT TAI = UT1 – DUT1 + LS GPS = UT1 – DUT1 + LS – 19초
UTC 시민 시간 UT1 = UTC + DUT1 UTC TT = UTC + LS + 32.184 s + DTT TAI = UTC + LS GPS = UTC + LS – 19초
TT 지상(Ephemeris)시간을 UT1 = TT – 32.184초 - DTT – LS + DUT1 UTC = TT – 32.184 초 - DTT – LS TT TAI = TT – 32.184초 - DTT GPS = TT – 51.184초 - DTT
타이 원자 시간 UT1 = TAI – LS + DUT1 UTC = TAI – LS TT = TAI + 32.184 s + DTT 타이 GPS = TAI – 19초
GPS GPS 시각 UT1 = GPS + 19초 – LS + DUT1 UTC = GPS + 19초 – LS TT = GPS + 51.184초 + DTT TAI = GPS + 19초 GPS

정의:

  1. LS = TAI – UTC = USNO 표의 윤초
  2. DUT1 = UT1 – UTC가 IERS Bulletins 또는 미국 해군 천문대 EO에 게시됨
  3. DTT = TT - TAI - 32.184초 BIPM의 TT(BIPM) 테이블에 공개되어 있습니다.

TCG는 TT와 선형적으로 관련되어 있습니다. TCG - TT =LG* (JD - 2443144.5) * 86400초(스케일 차이 포함)LG6.969290134e-10으로 정의됩니다.

TCB는 TDB의 선형 변환이며, TDB는 작고 대부분 주기적인 측면에서 TT와 다릅니다.(현재 [14]약 수천 년 동안 약 2밀리초 동안) 이러한 용어를 무시한 채 TCB는 TT와 관련이 있다: TCB - TT =LB* (JD - 2443144.5)*[15] 86400초척도의 차이LB는 IAU에 의해 1.550519768e-08로 [14]정의되어 있습니다.

지구 자전 기준 시간 기준

겉보기 태양시 또는 진정한 태양시는 태양일을 기준으로 하는데, 이것은 한 태양 정오(자오선을 가로지르는 실제 태양의 통과)와 다음 태양 사이의 기간입니다.태양일은 평균 시간의 약 24시간이다.태양 주위를 도는 지구의 궤도는 타원형이고, 궤도의 평면에 대한 지구 축의 기울기 때문에 겉으로 보이는 태양일은 평균값인 24시간보다 수십 초 이상 낮습니다.몇 주 동안 변화가 누적됨에 따라, 겉보기 태양 시간과 평균 태양 시간 사이에 16분의 차이가 있다(시간의 방정식 참조).그러나 이러한 변화는 1년에 걸쳐 상쇄됩니다.지구의 흔들림과 같은 다른 섭동도 있지만, 이것은 1년에 1초도 안 된다.

항성시란 별 옆에 있는 시간입니다.항성 자전은 지구가 별을 향해 한 바퀴를 도는 데 걸리는 시간으로, 약 23시간 56분 4초입니다.평균 태양일은 평균 항성일보다 약 3분 56초 길거나 평균 항성일보다 1분 366초 더 길다.천문학에서, 항성 시간은 별이 언제 하늘에서 가장 높은 지점에 도달할지 예측하는 데 사용됩니다.육지에서의 정확한 천문학 작업을 위해, 평균 태양 시간을 측정하기 위해 태양 시간보다 항성 시간을 관측하는 것이 일반적이었다. 왜냐하면 '고정' 별들의 관측은 태양의 관측보다 더 정확하게 측정되고 줄어들 수 있었기 때문이다(굴절, 수차, 세차 운동, 너타에 대한 다양한 작은 보상에도 불구하고).적절한 움직임).태양의 관측은 [16]측정의 정확성 달성에 상당한 장애가 된다는 것은 잘 알려져 있다.과거에는 정확한 시간 신호가 배포되기 전에 선택된 '시계 별'의 자오선 통과의 항성 시간을 관찰하고 이를 사용하여 지역 평균 항성 시간을 실행하는 관측소 시계를 교정하는 것이 모든 관측소에서 일상적인 작업의 일부였다. 그러나 오늘날에는 지역 항성 시간은 다음과 같다.보통 시간 [17]신호에 따라 컴퓨터에 의해 생성됩니다.

평균 태양 시간은 특히 항해 목적을 위해 바다에서 사용되는 시간 표준으로, 겉보기 태양 시간을 관찰하고, 그리고 거기에 보정을 더함으로써 계산되었습니다, 시간의 방정식은 지구 궤도의 타원성과 지구 적도의 경사도에 의해 야기된 하루 길이의 알려진 두 가지 불규칙함을 보상했습니다.황도(태양 주위를 도는 지구 궤도의 평면)에 대한 nd 극축.이 시간은 세계시로 대체되었습니다.

그리니치 표준시는 원래 영국 왕립 그리니치 천문대(RGO)의 자오선 관측에서 추론된 평균시였다.그 천문대의 주요 자오선은 1884년 국제 자오선 회의에서 본초 자오선으로 선정되었다.GMT는 그 이름이나 '그리니치의 표준시'로 사용되었지만, 더 이상 그렇지 않다; 1928년에 처음 세계시(UT)로 이름이 바뀌었다(부분적으로는 1925년 1월 1일부터 채택된 정오 대신 자정에 천문일을 시작하는 변경 관행에서 비롯된 모호함).UT1은 그리니치에서의 실제 평균 시간입니다.오늘날 GMT는 표준시이지만 영국에서는 겨울에도 법정시간입니다(서머타임에 대해서는 1시간 조정).그러나 조정된 세계시(UTC)(항상 UT1의 0.9초 이내로 유지되는 원자 기반 시간 척도)는 영국에서 실제로 널리 사용되고 있으며 GMT라는 이름은 종종 이를 참조하기 위해 사용됩니다. (그리니치 표준시, 세계시, 조정된 세계시 및 이들이 인용하는 출처 참조)

UT0 및 UT2와 같은 유니버설 타임의 버전은 정의되어 있지만 [18][19]더 이상 사용되지 않습니다.

행성 운동 계산을 위한 시간 표준

아래에서 설명하는 후천적 시간(ET)과 그 후속 시간 척도는 모두 천문학적인 사용을 위해 고안되었으며, 예를 들어 행성 운동 계산에서 특히 지구 자전의 불규칙성을 제거하는 것을 목적으로 한다.이러한 표준 중 일부는 동적 시간 척도 및/또는 좌표 시간 척도의 예입니다.에페메리스 시간은 1952년부터 1976년까지 국제천문연맹의 공식 시간 척도 표준으로, 태양 주위를 도는 지구의 궤도 운동을 기반으로 하는 동적 시간 척도이며, 여기서 에페메리스 초는 열대 해의 정의된 비율로 도출되었다.이 사용후기는 1956년부터 1967년까지 SI 초의 표준이었고 세슘 원자 시계의 교정원이기도 했다. 그 길이는 현재 SI 초가 원자 시간으로 [20]지칭하는 크기에서 10분의10 1 이내로 밀접하게 중복되었다.이 에페메리스 시간 표준은 상대적이지 않았고 상대론적 좌표 시간 척도에 대한 증가하는 요구를 충족시키지 못했다.이는 1960년부터 1983년까지 공식 연감과 행성 연감에 사용되었으며 1984년 이후 공식 연감에 수치적으로 통합된 제트 추진 연구소 연감 DE200(JPL 상대론적 좌표 척도eph T에 기초함)으로 대체되었다.

지구 표면에서의 애플리케이션의 경우, ET의 공식 대체는 지구 동적 시간(TDT)으로, 지구 표면과의 연속성을 유지했다.TDT는 균일한 원자 시간 척도로, 단위는 SI 초입니다.TDT의 속도는 국제원자시간(TAI)과 마찬가지로 SI 초와 동일하지만, 1958년 TAI가 최초로 UT의 정제 버전과 동일하도록 다소 자의적으로 정의되었기 때문에 TDT는 TAI에서 32.184초만큼 일정하게 오프셋되었다.이 오프셋은 Ephemeris Time에서 TDT로 연속성을 제공했습니다. 그 후 TDT는 TT로 재정의되었습니다.

에페메리드의 계산을 위해 ET를 대체하기 위해 중심 동적 시간(TDB)이 공식적으로 권장되었다.TDB는 TDT와 비슷하지만 원점을 중점으로 이동하는 상대론적 보정을 포함하므로 중점에서 [21]동적 시간입니다.TDB와 TT는 주기적인 면에서만 다릅니다.차이는 최대 2밀리초입니다.TDB의 정의에서 결함이 발견되었으며(T에 영향을eph 미치지 않음), TDB는 중심 좌표 시간(TCB)과 지구 중심 좌표 시간(TCG)으로 대체되었으며 TCB의 특정 고정 선형 변환인 JPL ephemeris 시간 인수eph T로 재정의되었다.정의된 바와 같이, TCB(지구 표면에서 관찰된)는 모든 ETeph, TDT/[22]TT에 대해 발산 속도를 가지며, TCG의 경우 이보다 더 작은 범위에서도 마찬가지이다.현재 널리 그리고 공식적으로 사용되고 있는 태양, 달, 행성의 덧없는 빛은 계속해서 T를 주장으로eph 하여 제트 추진 연구소(2003년부터 DE405까지 업데이트됨)에서 계산한 것이다.

「 」를 참조해 주세요.

메모들

레퍼런스

인용문

  1. ^ IEC 60050-113:2011, 항목 113-01-08
  2. ^ IEC 60050-113:2011, 항목 113-01-012: "지정된 시간 척도에 의한 순간에 귀속된 표시"
  3. ^ IEC 60050-113:2011, 항목 113-01-010; ISO 80000-3:2006, 항목 3-7
  4. ^ IEC 60050-113:2011, 항목 113-01-013: "시간 간격 범위(113-01-10)"
  5. ^ ISO 80000-3:2006, 항목 3-7
  6. ^ Whitaker's Almanac 2013 (편집)Ruth Northey), 런던 2012, 페이지 1131 ISBN978-1-4081-7207-0.
  7. ^ "Leap Seconds". Time Service Department, United States Naval Observatory. Archived from the original on March 12, 2015. Retrieved November 22, 2015.
  8. ^ "SI Brochure (2006)" (PDF). SI Brochure 8th Edition. BIPM. p. 112. Archived (PDF) from the original on May 3, 2019. Retrieved May 23, 2019.
  9. ^ McCarthy, Dennis D.; Seidelmann, P. Kenneth (2009). Time: From Earth Rotation to Atomic Physics. Weinheim: Wiley. pp. 231–232.
  10. ^ "Base unit definitions: Second". NIST. Archived from the original on 17 April 2011. Retrieved 9 April 2011.
  11. ^ 타이
  12. ^ a b "International Time Scales and the B.I.P.M. — Naval Oceanography Portal". www.usno.navy.mil. Retrieved 23 March 2022.
  13. ^ "USNO GPS Time Transfer — Naval Oceanography Portal". www.usno.navy.mil. Retrieved 23 March 2022. GPS time is automatically steered to UTC(USNO) on a daily basis to keep system time within one microsecond of UTC(USNO), but during the last several years has been within a few hundred nanoseconds.
  14. ^ a b "IAU 2006 Resolution B3: Re-definition of Barycentric Dynamical Time, TDB" (PDF). p. 2. Retrieved 4 April 2022.
  15. ^ "IAU (1991) RECOMMENDATION III". www.iers.org. Note 1.
  16. ^ H A Harvey, "천체역학의 단순한 측면", 대중천문학 44(1936), 533-541을 참조하십시오.
  17. ^ A E Roy, D Clarke, '천문학: 원칙과 실천' (제4판, 2003년) 페이지 89.
  18. ^ Urban & Seidelmann 2013, 페이지 81.
  19. ^ Schlyter, Paul. "Time Scales: UT1, UTC, TAI, ET, TT, GPS time". www.stjarnhimlen.se. Retrieved 21 March 2022. UT2 is nowadays considered obsolete.
  20. ^ W Markowitz, R G Hall, L Essen, J V L Parry(1958년), '후생시간 관점에서 세슘의 빈도', Physical Rev Letters v1(1958년), 105-107년, Wm Markowitz(198년) 'ET(솔라), TDAR(런)'의 비교,A Babcock & G A Wilkins, '지질 및 지구물리학을 위한 지구의 자전 및 기준 프레임', IAU 심포지엄 #128(1988) 페이지 413-418.
  21. ^ V Brumberg, S Kopeikin(1990), '태양계의 상대적인 시간 척도', 천체역학과 역학 천문학(1990), 제48권, 제23-44권
  22. ^ P K 자이델만 & T 후쿠시마(1992년), "왜 새로운 시간 척도가 되는가?", 천문학 & 천체물리학 vol.265(1992년), 833-838페이지(p.835의 그림 1 포함), IAU가 정의한 다양한 표준 시간 척도와 오프셋에 대한 개요를 제공하는 그래프.

원천

  • Urban, Sean; Seidelmann, P. Kenneth, eds. (2013). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac (3rd ed.). Mill Valley, California: University Science Books.
  • 천문 연감에 대한 설명 부록, P. K. 세이델만, ed., University Science Books, 1992, ISBN 0-935702-68-7.

외부 링크