什么是原子時(shí)和協(xié)調(diào)時(shí)？

二十世紀(jì)三十年代發(fā)明了更加精密的石英鐘后，人們發(fā)現(xiàn)世界時(shí)盡管加上了極移改正（UT1），仍然是不均勻的。經(jīng)研究查明，地球自轉(zhuǎn)存在長(zhǎng)期變化、不規(guī)則變化和復(fù)雜的周期變化。為了滿足更高精度的實(shí)際需要，人們開(kāi)始到物質(zhì)的微觀世界去尋找具有更穩(wěn)定周期的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式用作為新的時(shí)間計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。于是，以物質(zhì)內(nèi)部原子運(yùn)動(dòng)的特征為基礎(chǔ)的原子時(shí)應(yīng)運(yùn)而生。原子時(shí)是以秒，而不是以日為基本時(shí)間單位的。原子時(shí)秒長(zhǎng)定義為：銫原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)間在海平面、零磁場(chǎng)下躍遷輻射9192631770周所持續(xù)的時(shí)間。1967年第十三屆國(guó)際計(jì)量委員會(huì)決定，把在海平面上實(shí)現(xiàn)的上述原子時(shí)秒規(guī)定為國(guó)際單位制時(shí)間單位。原子時(shí)起點(diǎn)定在1958年1月1日0時(shí)（UT），即規(guī)定在這一瞬間，原子時(shí)和世界時(shí)重合。根據(jù)這一定義，任何銫原子鐘在確定起始?xì)v元后都可以提供原子時(shí)。由世界各地時(shí)間實(shí)驗(yàn)室用足夠精確的銫原子鐘導(dǎo)出的原子時(shí)稱為地方原子時(shí)，不同的地方原子時(shí)存在著差異。世界各國(guó)的原子鐘按照規(guī)定的方法進(jìn)行相互比對(duì)，其數(shù)據(jù)再由專門(mén)的國(guó)際機(jī)構(gòu)進(jìn)行處理，求出全世界統(tǒng)一的原子時(shí)，稱為國(guó)際原子時(shí)，簡(jiǎn)稱TAI。

相對(duì)于以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時(shí)來(lái)說(shuō)，原子時(shí)是均勻的計(jì)量系統(tǒng)，這對(duì)于測(cè)量時(shí)間間隔非常重要，但世界時(shí)時(shí)刻反映了地球在空間的位置，這也是需要的。為兼顧這兩種需要，引入了協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）系統(tǒng)。UTC在本質(zhì)上還是一種原子時(shí)，因?yàn)樗拿腴L(zhǎng)規(guī)定要和原子時(shí)秒長(zhǎng)相等，只是在時(shí)刻上，通過(guò)人工干預(yù)，盡量靠近世界時(shí)。

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