當年，麥哲倫船隊經(jīng)過環(huán)球航行回到葡萄牙時,，發(fā)現(xiàn)當?shù)厝掌诒人麄兊暮胶Ｓ涗浂嗔艘惶?，時間居然消失了一天！他們一度認為是上帝偷走了他們的時間,。

五一假期臨近,，不少小伙伴也要踏上旅途，那么今天我們長途旅行后,，為什么不會感覺到時間被偷走了,？這都是“世界時”的功勞！

地方時：最早的世界時

地方時就是早期的“世界時”,，比如我們熟悉的日晷,、華表等。那什么叫地方時呢,？就是你生活的當?shù)貙嶋H時間,，而不是你看到的手表、手機,、電視等上面顯示或者播報的時間,。簡單的說，就是當?shù)氐臅r間,，又稱為平太陽時,。地方時=北京時間±時差。如果我們沒有處于東八區(qū)的中央,，那么我們的地方時就不是標準的“北京時間”,。比如，筆者的家鄉(xiāng)黑龍江,，每天都是16：30-17：00下班,，因為“北京時間”的16：30,，在黑龍江實際上是17：00點左右。

那么問題來了,，筆者坐飛機從西安回黑龍江,，飛行時間3.7個小時，請問筆者回家的過程中是變年輕了,，還是變老了,？

北京時間13：40西安起飛

北京時間17：20哈爾濱落地

首先，這兩個時間都是北京時間坐標下的時間,。13：40起飛的時候,，西安的地方時還不到13：40，可是筆者17：20到達哈爾濱的時候,，這里的人們已經(jīng)過完了地方時的17：20了,。所以，筆者是從一個時間晚到的地方飛到了一個時間早過去的地方,。請看下圖,。

圖1西安到哈爾濱飛行跨越了近5個小時的時區(qū)

從12：55：48的西安飛到了17：46：31的哈爾濱，只用了3.7個小時飛了近5個小時的時間,，筆者的時間相對于沒有飛行的人來說好像是被“偷走了”,。而實際上被偷走的時間就是兩地的時差。

那么如果有人從西安起飛,，到了哈爾濱,，繼續(xù)向東飛去,，最后在西安降落,，他的時間會少1天嗎？

不會的,，因為我們有國際日期變更線,。

圖2國際日期變更線（圖片來自https：//www.slideshare.net）

不過既然說到了國際日期變更線，那么不得不說的還有一個問題,，世界上各地的時間是哪里產(chǎn)生,，怎么協(xié)調的？

世界時：第一個國際統(tǒng)一的時間尺度

世界時（Universal Time,，簡稱UT）使用地球自轉周期,，以日為基礎，分出秒的單位,。而世界時的時間就是著名的格林尼治天文臺中間的本初子午線的時間,。世界時是不均勻的，如果大家對于陀螺的運動比較了解的話,，就會知道,，我們的極軸在畫圈,。為了減少極軸對于時間的影響，人們將世界時進行修正,，產(chǎn)生了UT1,；接著，對四季的變化進行修正,，產(chǎn)生了UT2,。

圖3穿過格林威治天文臺的本初子午線（圖片來自網(wǎng)絡）

但是隨著地球越轉越慢，使用世界時的累計誤差會讓人們逐漸陷入一種晝夜顛倒的生活中,。因此,，又產(chǎn)生了歷書時。

歷書時：使用地球公轉周期

1960年開始采用歷書時,。歷書時的起始時刻是世界時1900年1月1日0時,，在時刻上嚴格與世界時銜接起來；歷書時的秒是回歸年長度的1/31556925.9747,。歷書時的基本單位是年,，將年分成秒，是將一個大周期分成了小周期,。但是歷書時也存在著問題,。因為歷書時的觀測難度非常之大，是通過觀察月亮得到的,，但是通過望遠鏡看月亮,，想找到準確的邊緣那是相當困難的，因此精度非常低,，只有10^（-9）s,。

為此，科學家們開始尋找更加穩(wěn)定的時間,。

原子時-TAI：極其穩(wěn)定

原子時是以精確的秒的定義為基礎的時間,。在1967年的第十三屆世界度量衡會議上，決定采用原子時,。銫133原子在基態(tài)的兩個超精細能級結構間零磁場躍遷時,，輻射頻率的9192631770個周期持續(xù)的時間為1秒。選取1958年1月1日世界時的0時為原子時的時刻起點,，這樣不會造成時間的跳變,。事后發(fā)現(xiàn)，在該瞬間原子時與世界時的時刻之差為0.0039秒,。這一差值就作為歷史事實而保留下來,。原子時的特點就是極其穩(wěn)定，能達到10^（-12）,，比歷書時高1000倍,。

圖4世界上第一臺銫133原子鐘（圖片來自維基百科）

但是,，使用原子時也是有問題的：

如果完全使用原子時，由于地球自轉變慢,，按照現(xiàn)在的速度,，5000年差一個小時！三萬年后,，午夜零時太陽就升起來,。為了解決這個問題，科學家們又發(fā)明了協(xié)調世界時,。

協(xié)調世界時：你每天看到的時間

協(xié)調世界時（Coordinated Universal Time）,，又稱世界統(tǒng)一時間、世界標準時間,、國際協(xié)調時間,。由于英文（CUT）和法文（TUC）的縮寫不同，作為妥協(xié),，簡稱UTC,。就是你現(xiàn)在看到的手機上的、電腦上的,、新聞聯(lián)播上面的時間,。協(xié)調世界時是以原子時秒長為基礎，在時刻上盡量接近于世界時的一種時間計量系統(tǒng),。

圖5世界時區(qū)（圖片來自http://www.travelquaz.com）

不過隨著地球自轉的變慢,，當世界時和原子時之差會逐漸積累。相差0.9秒的時候,，協(xié)調世界時就會選擇加一秒或者減一秒,。一般放在6月30號或者12月31號的最后一分鐘的最后一秒。比如2016年12月31日的60秒,。

地方原子時TA（k）：各國實驗室的“時間”

地方原子時是指由一個時間頻率實驗室建立的本地的時間尺度物理信號,，成為地方原子時TA（k）,。比如著名的美國海軍天文臺,、德國物理技術研究所和我國的國家授時中心等。

必須指出,，在天文時間測量系統(tǒng)中,，時間基準是由地球的自轉或公轉運動提供的，不會因為基準鐘的“停止運轉”而“丟失”時間,。以原子頻標作為基準鐘建立原子時,，單一的原子鐘會因為使用壽命到期或者會因為外界的原因而停止運轉。

目前世界上主要守時實驗室,，普遍采用以下兩種方法建立各自的地方原子時標準：

1,。由高精度實驗室初始銫標準定期校準由一組二級標準組成的守時鐘組,，由守時鐘組的統(tǒng)計平均給出原子時。

2,。利用一定數(shù)量的商品原子頻率標準（如氫脈澤,、銫原子鐘、銣原子鐘等）組成守時系統(tǒng),，聯(lián)合導出原子時,。

通過以上方法，一個守時實驗室可以建立本地的原子時時間尺度,，通常表示為TA（k）,。而TA（k）是一個滯后的“紙面時間”，無法提供實時的時間頻率信號,。因此,，在實際應用中，守時實驗室通常會從守時鐘組鐘選取一臺性能較好的原子鐘,，對其進行頻率駕馭,，作為守時實驗室時間尺度的物理信號，通常將某一實驗室提供的物理信號表示為UTC（k）,。

我國的標準時間是由國家授時中心保持的,，稱為UTC（NTSC）

看完本文,，不知道大家是不是get到一個tip：那就是出去旅游向西走可以早點到達目的地,，向東走可以晚一點回來，實際上并沒有差別（手動滑稽）,。