北京時間,到底是哪裡的時間?

2021-01-21 上遊新聞

我國地域遼闊,東西相跨5個時區

人們常在新聞裡聽到的北京時間播報

實際上並不是北京的地方時

而是從國家授時中心發播的標準時間

那今天我們就來聊聊「時間」

首先,我們先從最基本的一個問題入手

這是電影《大話西遊》裡的一個鏡頭

當你看完這一幕經典的眨眼動圖之後

時間過去了四秒

這四秒是怎麼算出來的,其中每一秒有多長?

01

一 秒 到 底 有 多 長 ?

人類最早對時間概念的認知不是年,不是月

而是日

遠古時代,沒有任何東西能像

日出黎明降於大地帶來光明和溫暖

以及日落帶來黑暗與寒冷一樣

能夠深刻地影響人類的生存

在如此天然、強烈的變化周期的影響下

人們逐漸產生了日的概念

因此在人類的歷史中,「秒」在很長一段時間裡

被定義為一個平太陽日的1/86400(60x60x24)

平太陽日

天空中的太陽連續兩次出現最大仰角(90°)所經歷的時間為一個太陽日。

由於每個太陽日長短不一,

故取一年中各太陽日的平均值,為平太陽日。

但由於地球在自轉軸上的自轉不穩定

導致按照這種方法計算得出的一秒的時長

會出現長短不一的情況

隨著近代天文學、測量學以及空間科學的發展

意味著我們需要更加精準的時間

因此,就要有超級精密的儀器來提供

原子鐘就是這樣一種利用

原子超精細結構躍遷能級具有穩定的頻率的特點

而發展出的高精度的計時裝置

原子鐘的概念最早由開爾文勳爵於1879年提出

利用的原子不同,原子鐘也各不相同

這其中以銫鐘精度最高

1955年,第一個精確的原子鐘由路易斯·埃森

根據銫-133的躍遷製成於英國國家物理實驗室

▲第一臺原子鐘及其原理圖

1967年,隨著原子鐘的發展

國際計量委員會在第13屆國際計量大會上

將時間「秒」進行了重新定義:

銫-133原子基態的兩個超精細能級間躍遷輻射振蕩 9192631770周所持續的時間

至此,時間的計量完成了

從天文到物理,從宏觀到微觀的轉化

這個轉化也標誌著

我們在時間軸上的雕刻越來越精細了

如果覺得上面的概念理解起來有些困難

那地理君來舉幾個例子

具體到一秒鐘之內可以發生多少事情呢?

蜂鳥能夠振翅55次

「飛人」博爾特在百米跑道上前進了10.438米

地球從太陽接收了486億千瓦小時的能量

當然,還有更為標準、具體的

就是每天新聞聯播之前的五秒北京時間倒數計時

倒計時.mp3來自中國國家地理00:0000:06

說到這裡有一個冷知識

不知道大家有沒有注意過,那就是

02

北 京 時 間 不 是 北 京 的 地 方 時 間 

我們常在新聞中聽到的「北京時間」

是我國行政管理、生產、交通運輸等工作的

時間計量標準

但這個時間並不是北京的地方時

在我們普遍的認知中,中午12點時

太陽光下物體的影子最短

而當收音機裡播出「北京時間12點整」時

在北京地方所看到的物體影子還有點偏西

要再過約14分鐘後,才見到最短的物體影子

而我國地域遼闊,東西相跨5個時區

授時中心的選擇要儘量選在

靠近中國大地原點附近且地勢開闊的地方

所以我國授時中心授時部的位置

最終確定在位於陝西渭南市的蒲城縣

這裡距離中國大地原點只有100公裡

從這裡發出標準時間信號,可以更好的覆蓋全國

所以真正的北京時間其實是從陝西省發出的

在這裡國家授時中心利用一組原子鐘

建立並保持高精度時間標準

通過一定手段把標準時間信息發播出去供用戶使用

稱為「授時」

我國標準時間的傳送方法包括

短波授時、長波授時、衛星授時、電話授時等方式

▲圖為北鬥星座示意圖,圖源北鬥衛星導航系統官網

衛星導航系統出現後,

作為強大的授時工具,

將授時應用推向了各行各業

其中衛星授時屬於天基授時系統

我國目前的衛星授時由北鬥衛星導航定位系統承擔

該試驗系統的時間由國家授時中心標校

與國家授時中心的協調世界時保持一致

電話授時即利用電話網絡傳送標準時間

撥打國家授時中心語音報時服務服務專線

可以聽到音頻脈衝「嘟」聲作為「秒信號」提示音

以及「 xx時xx分xx秒」的語音提示

電話授時.m4a來自中國國家地理00:0000:14

今天,我們可以藉助各種計時工具、軟體

來精確地知曉時間,但你有沒有想過

在沒有以上明確關於時間定義的中國古代

人們是如何知曉時間的?

03

中 國 古 代 有 哪 些 計 時 工 具 ?

圭   表

圭表是一種古老而簡單的天文儀器

由表和圭兩個部分組成

表是垂直立於圭南端的標杆或石柱

圭是正南正北平放置的尺

最初圭表用於測定方向,後來人們發現

還可通過測出圭表正午時影子的長短以確定節氣

▲圖源《如果國寶會說話》

上圖為圭表在夏冬至和春秋分的影長示意圖

我國早在周代時就已經使用圭表

來確定冬至和夏至

連續兩次日影最長(冬至)或最短(夏至)

之間的時間間隔就是一個回歸年的長度

1279年,元代天文學家郭守敬在河南登封

設計並建造了一座測影臺——河南登封觀星臺

它是中國現存最早的古代天文臺

整個觀星臺相當於一個測量日影的圭表

高聳的城樓式建築相當於豎在地面的杆子,為「表」

臺下南北方向類似長堤的構造相當於尺子,為「圭」

後來人們發現還可以通過觀察一天之中

表的影子角度的變化來判斷日出、日中到日落

以定出一天之內的時間

這種「表」加上一個刻有放射狀時刻線的圓形石盤

就演變發展成後來的日晷

  日  晷  

《說文解字》中對於日晷這樣解釋:

晷,日景也

日景,也就是日影,意思是太陽的影子

早期人們以竹竿的影子為錶針,大地為錶盤

這實際上就是日晷最早的雛形

——地平式日晷

即晷面與大地平面平行,晷針與晷盤垂直指向天頂

但這種日晷有一個弊端

影子的長度會隨著四季寒暑變化

不利於準確讀取時間

於是,人們發明了最常用的赤道式日晷

▲故宮裡的赤道式日晷

這種日晷的晷面與赤道平面平行

晷針一端指向北天極,也就是北極星附近的位置

另一端指向南天極

這樣就避免了晷針的影子長度隨季節而改變

太陽光照在日晷上時,指針的影子會投到晷面

晷面刻度均勻,當太陽由東向西移動

指針影子也慢慢地由西向東移動

漏  刻

漏,是指盛水漏壺,用於洩水或盛水

刻,是指劃分一天的時間單位

所以,通過名字我們便可知道他的工作原理

即通過漏壺的浮箭來計量一晝夜的時刻

漏刻使用時,把水注入漏壺內

水便會從壺孔中流到水壺下放置的容器中

容器內有一根刻有時刻的標竿,稱為箭

箭下以一隻船相託,浮於水面

當水流出或流入壺中時,箭杆相應下沉或上升

從蓋孔處看箭杆上的標記,就能知道具體的時刻

▲圖源故宮博物院

現藏於北京故宮博物院的獸耳八卦銅壺滴漏

就是利用活塞抽水的功能

將受水壺內的水重新抽到播水壺中

從而往復使用壺中的水,進而改進了傳統多級漏刻

這件銅壺滴漏具有近代半機械性能

也是清宮製作漏刻的一次革新

實際上除了圭表、日晷、漏刻這類計時工具

中國古代還有許多有意思的計時工具,像:

沙漏、一盞茶、一炷香等間接的時間衡量工具

試想,在一炷香燃盡的過程中靜靜體驗時間的流逝

一定別有一番韻味

在歷史長河的中

計時工具的發展始終伴隨著社會的進步

從原始的間接計時工具

到現在計時精度達到幾億年不差一秒的原子鐘

人類還在為更高的精度孜孜追求

縱覽計時工具發展的歷程

也是一部社會科技進步的歷史

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  • 你以為的「北京時間」就是北京時間嗎?那你就錯了
    >嗨,各位歡迎來到《每周一點「鹹知識」》看文章之前請先回答一個問題北京時間是哪裡的地方時間如果不知道下面就需要認真學習咯我們常在新聞中聽到的「北京時間」是我國行政管理、生產、交通運輸等工作的時間計量標準
  • 「北京時間」不是北京的時間
    而中國那個時候還處於滿清政府時期,因此直到1902年,即清光緒28年,中國海關制定了海岸時,以東經120度之時刻為標準——因京師(即現在的北京)離東經120度最近,因此取的這個時間。
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    文章來源:科學大院微信公眾號  「現在是北京時間X點整」。  這大概是我們聽到最多「北京時間」一詞的一句話了吧!  大家都知道它是我們的標準時間,但它到底是從哪兒來的呢?,這就是中國近代的標準時間和授時制度的規定。  北平(編者註:1949年9月,在中國人民政治協商會議第一屆全體會議上,通過了將北平改名北京的決議,詳見下文)屬於世界標準時區的東八區,即中原標準時區。
  • 中國時間是北京時間
    我是深度旅遊愛好者,我會帶你沿途的風景,挖掘風景背後的歷史和故事,讓我們來詳細討論一下北京時間,他充滿了知識。人們每天沒有時間就不能工作和學習,例如,當我們每天醒來時,我們應該先看看時間。在我國,這個時間是中國時間,因為中國的首都在北京,所以也叫北京時間。
  • 為什麼會存在時間?時間到底是什麼?
    時間到底是可逆的還是不可逆的,直到熱力學第二定律問世以後,時間的方向被一個物理名詞固定住了,它就是熵,熵增的方向就是時間的方向,又由於熵無法自發的減少,它只會增加,所以時間是不可逆的。再打個比方:一間教室中擺滿了凳子,但是凳子上都沒有序號,眾多的學生都站在擁擠的屋子裡,不知道坐在哪裡,這個體系就顯得很混亂,熵值很高。之後講師給每個學生都發了序號,學生按序號就座,此時體系就變得有序了,熵值降低。
  • 「北京時間」不是北京的時間,而是「姜堰時間」?
    北京時間是我們國家的標準時間,它的產生、保持和發布都是由中科院國家授時中心提供的。" 陝西天文臺原臺長漆貫榮介紹,為統一時間,國際上採用每隔經度 15 度劃分一個時區的方法,全球共分為 24 個時區。我國地域廣闊,自西向東橫跨東五、東六、東七、東八、東九等五個時區。我們國家採用北京所在的東八區的區時作為全國標準時間,也就是大家耳熟能詳的 "北京時間"。
  • 「北京時間」不是北京的時間
    而中國那個時候還處於滿清政府時期,因此直到1902年,即清光緒28年,中國海關制定了海岸時,以東經120度之時刻為標準——因京師(即現在的北京)離東經120度最近,因此取的這個時間。公元1912年,位於北京的中央觀象臺將全國分為五個時區,民國28年(1939年)3月9日中華民國內政部召集標準時間會議,確認1912年劃分之時區為中華民國標準時區。
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