文/潘必卿 卢敬叁

　　每逢腊梅傲霜的季节，在辞旧迎新的午夜钟声敲响的时刻，你会知道我们又迈进了新的一年，开始新的征程；你就会感到时间在交替，年轮在定格；你会知道时间在一秒钟、一分钟地流过。那么，时间是如何计量的？钟声为什么会准时敲响？

　　在现代的生活中，我们是无法离开时间计量的。当然，我们对年、月、日、时、分、秒，甚至对比秒小的计量单位，如毫秒、微秒、纳秒、皮秒都熟悉。那么，你知道世界时、原子时和协调世界时是怎么回事吗？

　　目前，国际上有三种时间计量尺度：世界时(UT)，根据地球自转周期确定的时间；原子时(AT)，以原子能级跃迁所辐射的电磁波震荡周期为基础确定的时间；协调世界时(UTC)，它是世界时和原子时协调的产物，是当今采用的国际标准时间。

　　世界时是以地球自转为基础的时间计量系统。由于地球绕自身轴周期旋转(自转)，地球上的人们看到太阳在东升西落，像一个飞轮，其周期相当于地球绕轴自转的周期。日晷则指示该周期的一个分数值，规定这个周期为24小时，并把它细分和扩大，得到时、分、秒和年、月、日。由于地球自转外还绕着太阳公转，公转的轨道又不是圆的，因此上述太阳飞轮的周期并不严格等于地球自转的周期，其差值称为时差，它随地球与太阳之间的距离而变。早期的天文学家和数学家认识到了这些规律，并能够改正它。时差数值每天不同，一年中最大变化约30分钟。在航海中，借助六分仪测量船舶所在位置的平均世界时，可以确定船舶所在位置，从而实现导航。

　　原子时是一种以原子谐振周期为标准，并对它进行连续计数的时标。同世界时相比，原子时要均匀得多。在1967年第十三届国际计量大会上把秒定义为：以铯原子超精细能级跃迁辐射的9192631770个周期所持续的时间为1秒；时标的始点定在1958年1月1日的零时零分零秒。目前大概有分布于世界各国的许多研究所的数百台铯原子钟为国际原子时提供数据，在这些数据的基础上，国际时间局应用一种加权平均的方法算出国际原子时。在我国，中国计量科学研究院、上海天文台、陕西天文台以及台湾电信研究所均各自建立了原子时，每月向国际时间局报告数据，并同其他国家研究所的数据一块发表在国际时间局的月报及年报上。

　　世界时和原子时都是独立的时标，它们各有自己的使用范围。当人们从事系统的动力学研究时，需要尽可能均匀的原子时标；但当从事像大地测量之类与角位置密切相关的工作时，世界时又是必要的基本依据。为了同时适应两种需要，产生了所谓“协调世界时”的时标。协调世界时是通过闰秒的办法使它的时刻接近世界时。协调世界时是世界时与原子时协调的产物，自1972年1月1日起在全世界实施。对于时间频率用户来说，使用协调世界时标，可以得到符合新的原子秒定义的时间间隔，从而得到尽可能均匀的时标。

　　目前，各国使用的标准时间是协调世界时，也就是新年钟声敲响的时刻。