最佳答案:
引言
我们每天都生活在时间的秩序中。我们的日常生活、工作、社交活动都受到时间的约束。人类为了度量时间的流逝,发明了日历、钟表等工具,这些工具的原理都基于稳定的时间标准。然而,尽管我们已经能够通过现代技术极其准确地测量时间,但我们仍然无法解决一个令人困惑的问题:为什么日期跳动比日历跳动慢?
什么是日历?
日历是一种用来度量时间的工具,它以天、星期、月和年为单位。现今使用的公历即是太阳历,所以周期为一年。而日历的单位与周期是基于天体运动的。日历的起点是古代所用的“马氏历”,这个历法根据太阳公转的偏差逐步修正,后来逐渐演变成了现代公历。
为什么日历会跳动?
日历中每个月的天数各不相同,有28天的二月、30天的四、六、九、十一月和31天的其它月份。而一个月的长度是基于月球运行周期的,一个月的天数不是整个周期长度的整数部分。这意味着月份和月球运行的同步是不完美的,日历中的时间单位不是以完美匹配的天数为基础,导致时间的跳动。
为什么日期跳动比日历跳动慢?
实际上,日期跳动比日历跳动慢,是因为日历中有一个关键的因素被忽略了:地球的自转。与日历表达的太阳治时相反,现代地球自转是基于一种平均时间——世界时(UT1)。UT1是将地球自转周期分成86400秒的平均时间,精确地说,是每个平均太阳经过子午线时的平均格林尼治天顶仪时间。
每个日子的平均长度平均是86,400秒,但它们之间的时间是基于地球自转的真实时间和视觉定位计算而来。由于地球的自转正在减速,因此UT1比国际原子时(TAI)慢约2.3毫秒/天。TAI是一个完全通过原子物理学测量时间的标准,所以可以说如果我们只用TAI来测量时间,并没有跳动的问题,但因它并不能反映出日照的变化,因此不适用于日常应用。
时间如何同步?
上文中我们提到了太阳时、UT1、TAI三种时间标准,那么它们是如何同步的呢?实际上我们暂且可以认为日历的跳动是由UT1来控制的。为了解决由日历跳动带来的时间误差问题,世界各国采用了一个国际标准时间——协调世界时(UTC)。UTC是TAI与UT1之间的一个妥协,使用国际原子时TAI进行计时,但在必要时加上闰秒来修正,维持UT1和太阳瞬时时间的同步。
结论
通过对日历和时间等概念的介绍,我们可以发现,时间的测量是一个非常复杂的领域。我们的日常生活中,时间的跳动误差对我们的生活影响微乎其微,但在珠穆朗玛峰的高空探险、卫星导航等领域,时间的准确度非常重要。希望今天的介绍能让读者们对时间有更深入的了解,增加对它的敬畏和珍惜。