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世界时间就是我们通常所说的英国格林威治标准时间(GMT),是根据地球自转速度确定的时间。但是,一个协调的世界怎么可能再出来呢?

如果地球自转速度非常均匀,那么宇宙时间就完美了。不幸的是,科学家发现地球自转的速度并不均匀。它不仅有季节性和不规则的变化,而且有长期的变化。这样,地球自转测得的宇宙时间秒长是不稳定的,有时长有时短。虽然世界上秒的变化是微小的,但它给现代高度发达的科学技术带来了巨大的麻烦。

20世纪50年代初,原子钟问世。原子钟获得的原子时秒长度具有很高的精度和稳定性,而且由于是由原子跃迁频率的周期决定的,所以不容易受到外界条件的干扰。因此,国际度量衡组织决定采用原子时的秒作为时间计量的基本单位,并将原子时的起点定为1958年1月1日世界时零时。

在使用了精确的原子之后,新的问题又出现了。因为原子时的秒长并不完全等于通用时的秒长,原子时随着时间偏离通用时,时间越长偏离越多。有人可能会说,既然原子时是准确的,那就干脆用原子时好了。但这也不行。虽然原子时秒长度非常稳定,但是它的时间没有实际的物理意义。虽然世界秒的长度不是固定的,但它的时间对应的是太阳在天空中的特征位置,反映的是地球在空间自转时地轴的变化。原子时和世界时相差几秒钟,似乎对人们的日常生活影响不大。但是,导航、航空、大地测量、跟踪测量航天器、发射航天器等许多任务,都需要知道地球在空间任意时刻的精确角位置,即精确的世界时。而在现代物理学中,对精度要求很高的频率测量,需要一个统一的时间间隔,即稳定的秒长。

如何解决以上矛盾?1958年至1971年采用“橡胶秒”法,即每年调整一次原子时秒长度,使其长度尽可能接近当年的世界时秒长度。其实这就是原子时和世界时的协调,所以人们称之为“协调世界时”。“橡胶秒”不仅使原子时在时间上接近世界时,而且保持了原子时系统的统一性。不过这种方法也有缺点,就是秒长不一定固定,一年换一次比较麻烦。

1969年,国际时间组织经过协商,决定从1972年1月1日起改用新的协调世界时。这种协调世界时不改变原子时的秒长。当它的时间与世界时间偏差超过0.7秒(1974年后改为0.9秒)时,就会进行调整,或者增加1秒,或者减少1秒。增加一秒称为正闰秒,减少一秒称为负闰秒。闰秒的设定时间通常是年末的12月31日或年中的6月30日的最后一秒,或者是3月31日或9月30日的最后一秒。如果需要,也可以放在每个月底的最后一秒。具体日期由法国巴黎国际时间局确定,并通知各国时间部门。

目前地球自转趋于变慢,所以自1972年采用新的协调通用制以来,每年都要加上1闰秒,有时还要加上2闰秒。例如,1972年增加了2闰秒。

在UTC规定之后,它仅用于发送和广播标准时间信号。目前,它的应用已经越来越广泛。例如,在1979年,UTC被用作国际无线电通信服务的标准时间。

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