此长彼短话计时

□卢曙火

此长彼短话计时

□卢曙火

格林尼治时间已经使用120多年，人们一直对格林尼治时间的科学性深信不疑。那为什么现在有人要提出用“原子时”取代“格林尼治时间”呢？

自世界科技发展到一定的水平，世界上便出现了“格林尼治时间”即“世界时”与“原子时”两种时间概念。

英国伦敦郊区有一家皇家格林尼治天文台，位于泰晤士河南岸，这里地势险要，秀景悦目，英王室15世纪就在这里围建了格林尼治公园，建起了宫殿和瞭望塔，大片山林草地作为放鹰、养鹿和打猎的御苑。1675年，英王将瞭望塔改建成英国皇家格林尼治天文台。1884年，世界20多个国家的天文工作者在美国华盛顿召开会议，确定以通过该天文台埃里中星仪所在的经线，作为全球时间和经度计量的标准参考经线，称为0°经线或本初子午线。由此向东称东经，向西称西经，各为180度。此后，各国出版的地图就以这条线作为地理经度的起点。而且也以格林尼治天文台本初子午线作为“世界时区”的起点，每15度为一个时区，相邻时区相差1小时，叫做“格林尼治”时间，也叫“世界时”。1924年2月5日起，格林尼治天文台每隔一小时就会向全球发布一次调时信息。随着科学的发展，又添置了直径2.49米的牛顿望远镜和精确到1000万年误差1秒的原子钟等先进设备。

一旦知道了格林尼治时间，人们很容易推算出本地时间。如某事件发生在格林尼治时间上午8时，我国在英国的东面，北京时间比格林尼治时间要早8小时，因此就可以马上推算出北京时间是当天的16时。目前，世界各地都用格林尼治的计时仪器来校准时间，以格林尼治的地方时间记录当地的事件。

顺便说一下由于翻译上的问题，“格林尼治时间”曾译成“格林威治时间”。

对格林尼治时间提出存疑

2011年11月，国际上一部分研究人员提出一种观点，认为应该用“原子时”取代“格林尼治时间”，作为全球通用的时间参考标准。格林尼治时间已经使用120多年，但期间人们一直对格林尼治时间的科学性深信不疑。为什么会提出用“原子时”取代“格林尼治时间”呢？原来，早在1958年，人类发明并采用时间精度非常高的原子钟后，发现格林尼治时间与原子时具有不对等性，从1958年至2011年的53年时间里，“世界时”已比“原子时”慢了34秒。

“原子时”用原子能级跃迁振动频率计时，精确度非常高，因此，人们信任原子时的可靠性也无可非议。为什么格林尼治时间会变慢呢？科学家指出，这是由于地球自转变慢造成的。

实际上“世界时”与“原子时”哪个应作为通用的时间标准，已经争议了10多年。上世纪70年代的一项国际协议里，确定了“世界时”和“原子时”两种时间计量系统。为协调两种标准，格林尼治天文台1972年引入“闰秒”概念。利用“闰秒”强行使两套时间保持一致。即人们日常生活用时，为与地球自转保持一致，地球自转慢了，就要调整“原子世界时”，隔几年把“原子世界时”“闰”上一秒，以便两者保持一致。如果不把原子时推迟1秒的话，积累的时间长了，就会出现混乱。这称为“协调世界时”。

对于日常生活而言，快一秒、慢一秒并无多大影响。但对通信、航天等时间精度要求较高的领域而言，要求时间精确至毫秒。由于地球自转变慢，每过一二年时间就需调整一秒，这对需要保持时间连续性的科学研究来说是极大的挑战。

地球自转为什么会变慢

“格林尼治时间”是以地球围绕着太阳自转为依据的，地球自转变慢，就导致世界时变慢。地球自转变慢是一种自然现象，虽然在发明原子钟后才发现了这一问题，实际上，地球的自转速度从古至今一直在变慢。现代科学研究证实，地球在形成的初期，自转一周大约仅有4小时；晚寒武世（5亿多年前）约20.8小时；泥盆纪（3.8亿年前）约21.6小时；三迭纪（2亿年前）约22.7小时；白垩纪（8000万年前）约23.5小时；老第三纪（4600千万年前）约23.7小时；现代为24小时。

地球自转速率的变化主要是由于海洋和海床之间的摩擦、地极移动、地球自转季节性变化以及某些不规则变化消耗了地球自转的能量引起的。地球自转总的趋势是变慢，但也有例外，如由于南亚大地震及之后引发的海啸，地球自转在2004年底加速，使一天缩短了大约800万分之一秒。因此，地球自转是不均匀的。

争论还会继续

目前各国专家学者对是否继续采用“格林尼治时间”存在不同意见。有的科学家认为应该让“格林尼治时间”退出历史舞台，理由是，时间作为一个系统内部参数要求尽可能连续。也有不少国家的科学家反对修改“格林尼治时间”，因为毕竟与人们的生活联系密切。据了解，我国大多数科学家倾向保持现有国际标准时间的定义不变，即继续保留“格林尼治时间”。但世界上持应该让“原子时”取代“世界时”观点的科学家也为数不少。法国早在1884年华盛顿国际经度会议上，就曾提出使用“巴黎标准时间”，但没有成功。120多年后法国科学家又力促用“原子时”取代“格林尼治时间”。

有的科学家认为，“原子时”精准却不完美。按照“原子时”计时，原子钟所显示的时间用不了几年就会超过“世界时”。随着时间的推移，原子钟时与人们现实生活体验的差距会越来越大。比如在原子钟显示为早上10时时，太阳可能还未升起。

地球围绕太阳自转一周，就是一天，日出而作，日落而息，这是人们千百年来形成的生活习惯。除非太阳系发生了不可测的情况，人们一般不可能黑夜到田野里干活或上班，而白天在家里睡大觉。对于人们日常生活来说，最要紧的是精确地确定地球围绕着太阳自转一周的时间，却不在意这一天是多少小时。但采用“原子时”的话，用历史的眼光来看就会出现这么一个结果：“一天”的概念完全被打乱，正午12点，有可能变成子夜12点。但由于地球自转变慢的速度极其缓慢，正午12点变成子夜12点需要漫长的过程。因为由原子钟记录的1958年至2011年的53年间，格林尼治时间仅慢了34秒，据此计算，一百年时间大约会慢一分钟，一年时间比精确的“原子时”仅慢约0.586秒。因此，按千年计并不会对人们的日常生活产生太大的影响。即便如此，争论仍会继续。