揭秘|北京時間從哪兒來?

「北京時間，X點整。」

每天電臺整點報時的聲音，我們已經聽慣了，北京時間，也是中國人十分熟悉的一個概念。時間匆匆，我們總會感嘆：時間都去哪兒了？對於這個問題，每個人都會有自己不同的答案。那你知道北京時間是怎麼來的嗎？

其實，北京時間從這裡發出——中國科學院國家授時中心。作為我國唯一的專門從事時間頻率科學和技術科研機構，中國科學院國家授時中心運行維護的長短波授時系統，承擔著我國高精度標準時間的產生、保持和發播任務。

授時系統多次升級

1964年，中國第一顆原子彈爆炸成功後，發射第一顆人造衛星就被提上日程。為滿足人造衛星的高精度時間需要，又因關中地處我國中央，無線電授時信號能更好地覆蓋全國，1966年國家科委決定由中科院抓總在陝西省關中地區籌建短波授時臺。按照「靠山進洞」的戰備要求，最終選址在陝西蒲城。

短波授時臺建成後，滿足了毫秒量級用戶的需求。但是，隨著我國空間技術飛速發展和戰略武器試驗的需要，需要更高精度的授時手段。

長波授時臺應運而生，它的精度是微秒量級，比短波臺授時精度提高了1000倍。

「面對國外的技術封鎖，老一輩科學家不畏艱難，協作攻克了一個個技術難關，自主研製生產出了所有關鍵設備，國產化率達到了100%。」日前，中科院國家授時中心黨委書記竇忠研究員自豪地說，出於安全考慮，長波授時臺建在了地下，深度達26米，相當於八九層樓，地上只有4座高聳的鐵塔承載著15噸的倒錐形天線體。

該項成果1988年獲國家科技進步獎一等獎。此後，長短波授時系統又經多次改造升級，始終保持著國際先進水平。

北京時間的發播

我國的標準時間是北京所在的東八區的區時，比國際標準時間早8個小時。國際標準時間稱為協調世界時（UTC），是零時區的時間，北京時間要加上8小時的時區差。

國家授時中心是全球最重要時間服務單位之一，具有先進的原子鐘組和測量比對系統，根據原子鐘的鐘差測量結果計算出原子時，並報送法國巴黎的國際計量局，國際計量局對世界各國報送的原子鐘和原子時數據進行綜合處理，計算出國際標準時間並定期發布。國家授時中心根據自己計算的地方原子時，並結合國際計量局的計算結果，對原子鐘進行駕馭，產生我國的標準時間UTC（NTSC），即北京時間。

時間產生出來後，就可以授時了。竇忠介紹，用戶的需要不同，授時方式也不同：如果需要毫秒量級的時間，可以短波授時；如果需要微秒量級的時間，可以長波授時；如果需要十納秒量級的時間，北鬥衛星導航系統授時可以滿足。

 在中科院國家授時中心時間頻率基準重點實驗室，科研人員在維護銫原子噴泉鍾。

「衛星導航系統雖然是一種導航定位系統，但導航定位的基本原理卻是時間測量。」竇忠說，因此，衛星導航系統需要有一套準確可靠的時間頻率系統，也具有授時功能，並且是目前應用最廣的授時系統。衛星導航系統的授時精度在十納秒量級。

為高精尖科技保駕護航

目前，高精度時間已經成為一個國家科技、經濟、軍事和社會生活中至關重要的參量，廣泛應用於導航、電力、通信、航空、國防等領域，作為最基本的物理量，對提升國家科研水平也有基礎性作用。

事實上，衛星導航系統是一個基於測量時間差的測距定位系統，人們在導航時用到的位置和速度信息就是通過測量時間獲得的。「時間的毫釐之差，會帶來距離的千裡之謬。百萬分之一秒的時間測量誤差，就會導致測距誤差300米。」竇忠說。

高精度時間在電力系統中也有著廣泛應用。大量發電機併網發電就需要保持高度時間同步，併網主要設備的時間要同步到微秒量級。

同時，時間也可以充當輸電線上的偵察兵。「比如，高壓輸電線不幸被雷擊中，高精度時間就可以實現對故障點的快速定位。」竇忠說。

竇忠介紹，當前炙手可熱的5G 通訊也需要高精度時間來保駕護航，沒有時間同步就無法實現通訊，5G 基站有著非常高的時間同步要求，精度要達到十幾個納秒。

揭秘

1、北京時間就是北京當地時間？

北京時間和北京當地的時間並不一樣。

我國幅員遼闊，橫跨5個時區，為方便管理國家以及兼顧人們的日常生活，需要一個全國通用的標準時間。因此，1902年，中國海關制定海岸時，將東經120度的時刻作為標準時間；1939年3月9日，確認將東經120度的時間作為「中原標準時間」；1949年以後，又將「中原標準時間」改稱「北京時間」。

也就是說，「北京時間」是東經120度的時間，而北京位於東經116.4度，因此，北京當地時間與北京時間相差約14分半鐘；而杭州地處東經120.2度，因此，杭州本地的時間與北京時間最接近。

那麼，為何將我國的標準時間稱之為「北京時間」呢？因為我國的首都是北京，從某種意義上來說，北京成為中國的象徵，因此將我國的標準時間稱之為「北京時間」。同理，很多酒店前臺會掛著幾台鐘表，上面標記的「紐約時間」「倫敦時間」「東京時間」依次代表著美國、英國、日本的標準時間。

2、北京時間是從北京發出的嗎？

北京時間是由中國科學院國家授時中心負責產生、保持和發播的。而中國科學院國家授時中心位於陝西省西安市臨潼區，所以說，北京時間是從西安發出的。

為什麼中國科學院國家授時中心要設在西安？首先，中國科學院國家授時中心所在的陝西省西安市臨潼區，距離中國大地原點只有100公裡，從這裡發出標準時間信號，可以更好地覆蓋全國。其次，當地地質結構穩定，受地震等自然災害的可能性較小。最後，就是出於戰備的考慮。時間是一個國家的基礎保障設施，由於其重要性，因此建在內陸會更加安全。

3、北京時間是怎麼發播給大家？

如今的授時手段是多樣化的，比如長短波授時系統、低頻時碼授時、網際網路授時、衛星單向授時、衛星雙向時間傳遞、光纖傳遞等，授時方法不同，授時精度也有所不同，用戶可以根據需求選擇不同的授時方法。

如果選擇北京時間和誰「對表」呢？霸氣地告訴你——北京時間並不需要向誰看齊。不過，國際計量局每個月1日會收集上個月全世界的原子鐘數據，然後通過某種方法計算出國際標準時間。如果要判斷哪個國家的時間準不準，就是和該組織發布的國際標準時間進行對比。

4、北京時間準嗎？

在2013年的日內瓦國際會議上，國際計量局發布了他們對各國長達7年的研究結果表明，北京時間的準確度僅次於美國和俄羅斯，位居世界第三。2013年以來，北京時間與國際計量局發布的國際標準時間之間的誤差始終保持在10納秒以內，能達到如此準確度的國家，全球不足5個。

我國標準時間的「進化」

從十二時辰到北京時間

一百多年前，大多數中國人還是過著日出而作，日落而息的日子。他們的時間概念，基本上就是看看太陽在天上走到什麼位置了，或者聽聽家裡飼養的公雞已經啼叫了幾遍，人們也能大致判斷出時間已經到了十二時辰的哪個時辰。官府也會利用晷影漏刻來測量當地太陽運行的時間，通過敲鼓或擊鐘、更夫敲梆子來提醒時刻的變化。

對時間測量的精確要求，是伴隨著工業革命的需要產生的。1854年，通過電報線路，格林尼治天文臺與東南鐵路站臺相連，能準確地傳遞天文臺時間信號。1860年，英國的主要城市都能由電報線接收格林尼治的報時信號。1855年，不列顛島與愛爾蘭98%的公共時鐘調整為格林尼治時間。

1884年，在華盛頓召開的「國際子午線會議」上，首次確立了在世界範圍內時區的劃分方法。格林尼治標準時將整個地球分成了24個時區，而中國大部分的繁華地區，即中國的東部沿海地區都在東八區（即以東經120度經線的時刻為標準）。

大約19世紀末，中國的沿海口岸也開始改用格林尼治標準時，當時人們把這個時間標準稱為「海岸時」。

到了1918年，當時的中央觀象臺提出劃分全國為五個時區：中原時區（以東經120度經線之時刻為標準，實際就是格林尼治時間的東八區）、隴蜀時區（以東經105度經線之時刻為標準）、回藏時區（以東經90度經線之時刻為標準）、崑崙時區（以東經82度半經線之時刻為標準）、長白時區（以東經127度半經線之時刻為標準）。隨後，中原標準時的應用不斷擴展。

1939年3月9日，抗戰中的國民黨政府內政部在重慶召集「標準時間會議」，對以前的五時區方案做了少量修改，並決定於1939年6月1日起實施。

1949年1月31日，北平和平解放後，「中原標準時」稱謂已不合時宜，這為「北京時間」的出世鋪平道路。

1949年9月27日，全國政協第一屆全體會議通過「定都北平，改北平為北京」的決議。「北京時間」在這一年第一次出現。

1950年初，在新中國成立後的短短幾個月內，全國各地除新疆、西藏外，實際上全都採用北京時間為統一的時間標準。

相關連結

中國科學院國家授時中心

國家授時中心前身是陝西天文臺，始建於1966年，總部位於西安市臨潼區，授時部位於陝西蒲城縣。先後建成BPM 短波授時系統、BPL長波授時系統、BPC低頻時碼系統、電話、可信時間認證服務、數位電視和網絡授時系統，逐步形成了一個全方位、多手段、多層次的國家授時服務體系，為空間技術、測繪、地震、交通、通信、氣象、地質等諸多行業和部門提供著可靠的高精度授時服務，圓滿完成了國家歷次星箭發射中的授時保障任務，多次受到國家有關部門嘉獎，為我國國民經濟建設、國防安全和社會發展作出了不可替代的重要貢獻。

原標題：北京時間從哪兒來？

中國科學院國家授時中心為你揭秘

文|綜合科技日報、經濟日報、新華網、北京日報

圖|新華社

編輯|何欣鴻