什么是北京时间

晓峰

　　北京时间是我国统一使用的法定时间。国际统一使用的法定时间为协调世界时，代号为UTC。各国或各地区使用的时间只能与UTC相差(超前或滞后)整小时数，而在分、秒上要保持一致。北京时间超前UTC8小时。

　　时钟是记录和显示时间的一种物理装置，选定一个时间基本单位——秒，以一个特定的时刻起点逐渐累积而成。采用不同定义的秒，可建立不同的时间:国际单位制中定义的秒是原子秒，用它建立的时间为原子时；在原子秒定义之前，早期定义的是平太阳秒，相应建立的时间为世界时。这是目前国际上使用的两种主要时间。

　　平太阳秒是基于地球自转周期导出的时间基本单位。原子秒是利用原子在其两个能级间跃迁时产生的电磁振荡的周期导出的时间基本单位。到1995年，国际上建立原子时所用的原子秒的准确度已达到10-14量级，而平太阳秒只有10-8量级。这意味着，原子时钟运行300万年产生1秒的偏差；而世界时钟则3年就会产生1秒的偏差。但由于世界时是由地球的转动(自转和公转)建立的，它能准确反映地球在空间的角位置，故在天文领域还在使用。

　　世界时早于原子时的建立。每天的起点选在太阳从观测者下方穿过观测者所在子午面的时刻，称为零点。这样的时间称为平太阳时(以平太阳秒为单位)。显然全世界可以建立无数个平太阳时，这在使用上是极其不便的。为此，国际上把地球按经度划分24个时区。每15度为一个时区，共同使用同一个地方平时。相邻时区在时刻上相差1小时。以零经度线(本初子午线)为中心，东西各7.5度范围内称为零时区，即起始时区，向东和向西再各化为12个时区。北京处于东8时区内。国际上规定零时区内的时间，即零经度线上的平太阳时作为统一的时间，称为世界时。这样，北京所在时区内使用的平太阳时就超前世界时8小时，称为北京时间。这是北京时间的历史。世界时目前是利用分布在世界各地的60多个天文台观测到的数据，汇总到设在法国巴黎的国际地球自转研究所负责计算得到。

　　原子时始建于1958年，以原子秒为单位，由当时的国际时间局进行试验性的计算。到1967年秒定义正式由原子秒取代平太阳秒，并于1971年正式建立国际原子时，作为国际上统一的基准时间。而各地时区使用的时间也改为以国际原子时为参考，不再用世界时。因为原子时的准确度目前已比世界时高6个数量级。

　　国际原子时也是以每天24小时计，其时刻起点选在1958年1月1日的世界时零点。由于原子秒比平太阳秒略短，即原子时钟相对世界时钟运行的要快。一年四季的春夏秋冬起源是按地球相对太阳的位置来定的，即用世界时划分。现改为用原子时。如不对原子时的时刻进行必要的调整，若干年以后，季节的划分将会与实际气候发生错位。为此，国际上规定用闰秒的办法对原子时进行调整，使调整后的原子时与世界时在时刻上的偏差始终小于0.95。这种经过闰秒调整后的原子时，称为协调世界时，即UTC。这样规定后，北京时间就是超前UTC8小时的原子时(也是以原子秒为单位)。

　　国际原子时目前是利用分布在世界各地的300多台原子钟的数据，由国际计量局负责计算建立。何时闰秒由该局提前通知。闰秒的方法是在进行闰秒时，把UTC拨慢1秒，到时全世界的时钟也都相应的拨慢1秒。

　　国际法定时间由原子时取代世界时，并由国际计量局负责建立后，各国建立标准时间的任务就逐渐转移到计量部门。我国由中国计量科学研究院负责，通过参加国际原子时合作得到准确的北京时间，并利用中央电视台向全国传送。

　　一般来说，只要利用一组原子钟，通过国际比对，参加国际原子时合作，就可得到高度准确的北京时间。如我国现在参加的还有陕西天文台、上海天文台和航天部203所。所得到的北京时间与UTC的一致程度差不多，而原子钟组是保持其质量的关键因素。中国计量科学研究院与这些单位不同之处是还具有秒定义的复现装置即国家时频基准器，可以用于校准原子时的速率。