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时间体系：日与时的规则

统一的时间体系

我们知道，从天文的角度看，“日”是基本的时间单位，我们用它来定义其他的单位。例如，把一日平分24份，每一份长度就是1小时，再平分60份，每一份就是1分钟，等等。因此，日的长度是最基本的。

如前所述，在天文学上，一“日”的长度是太阳连续两次通过某地子午线的时间间隔的平均值。那么请问，在地球上不同的地方，每天太阳经过子午线的时刻是否相同呢？常识告诉我们，当太阳经过中国大陆某个城市的天空子午线的时候，对于美洲大陆某地的人来说，那里应该还是夜晚，太阳还没升出地平线。

这是因为地球是个球形，由于它在自转，太阳会一刻不停地依次经过地球上不同地方的子午线。天上的子午线，对应在地球上，就是经度线。这也就是说，对地球上不同经度位置上的人来说，太阳经过各地子午线的时刻，就不是相同的。例如，日本在中国的东边，太阳经过它的头顶的子午线的时间，就比中国要早一点。

因此，每个观测者都有自己与他人不同的时间。以观测者的子午线为基准的时间，称为“地方时”。地方时是观测者所在地方的子午线的时间。在同一瞬间，地球上位于不同经度的观测者测得的地方时是不同的。

古代交通不便，人们在一天之内能移动的范围十分有限，再加上计时的设备精度也不高，因此，人们并不在意不同地方的地方时有差别。但是，随着火车、汽车交通工具的出现，再加上电报等通信工具的使用，人们发现，由于不同地方的人都在奉行各自的地方时间，协作起来就困难丛生。例如，在欧洲到了19世纪出现了火车，不同的国家使用不同的时间，那么连接不同国家不同城市的火车，究竟应该采用什么时刻表呢？1850年，第一条海底电缆横越英吉利海峡，电报把英国及欧洲大陆连接起来。这使得远距离的两个城市的人们，第一次实现了实时的通信。但是由于时间的不同步，很快交流就产生了麻烦。大家需要一个统一的时间体系。

19世纪，航海事业蓬勃发展，在它的推动下，许多国家相继建立天文台，进行专门的天文观测来测定时间。显然，他们直接观测得到的都是各自的地方时。19世纪中叶，欧美一些国家开始采用一种全国统一的时间，人们把这种时间称为“标准时”。这种时间多以本国首都或重要商埠所在子午线为标准，用这里的地方时作为全国的统一时间，例如，英国采用格林尼治时间、法国采用巴黎时间、美国采用华盛顿时间。

这种标准时在一国之内通用，尚无不便。当然，这对于国土面积不大的国家来说问题不大，但对于那些东西方向横亘上千公里的国家来说，却引起较大的困惑。而且这种方法，并没有使得不同国家之间的交往变得方便。随着长途铁路运输和远洋航海事业的日益发达，国际交往频繁，各国各自采用的未经协调的地方时，给人们带来了很多困难。

为了协调各地时间的计量，同时也为确定全球的地理经度，大家觉得应该在全球推行一种方法，来协调不同地方的地方时之间的关系。19世纪70年代后期，加拿大铁路工程师弗莱明建议，在全世界按统一标准划分时区，实行分区计时。这个建议首先在美国和加拿大被采纳试行，后被多数国家所采用。

1884年在华盛顿举行了国际子午线会议，大会决定，采用英国伦敦格林尼治天文台的旧址埃里中星仪所在的子午线或者地理经线，作为时间和经度计量的标准参考子午线，也就是所有地理经线或者子午线的起点，称为“本初子午线”，又称零子午线。

具体的计量规则是什么呢？从经过格林尼治天文台的本初子午线开始，分别向东和向西计量地理经度，数值都是从0°到180°，并以此为标准进行全球时区的划分。

在格林尼治子午线上实际观测得到的时间，称为“格林尼治地方时间”。全世界都采用格林尼治地方时，作为大家统一的参考时间。天文和航海部门最先采用格林尼治地方时的一日，来作为时间标准。

但是这里有一个小问题。我们前面说过，在天文学上，过去一直是把太阳经过天空子午线的时刻，作为一个太阳日的开始，当然，这样的选择对于天文和航海部门来说是适宜的，但对于一般人来说，大家早已习惯把子夜作为一日的开始。为此，国际天文学联合会1922年提议，自1925年1月1日起，各国的天文和航海年历采用由子夜起算的格林尼治太阳时，它与以前由正午起算的时间相差12小时。国际天文学联合会于1928年决定，将由格林尼治子夜起算的平太阳时称为“世界时”，这就是通常所说的“格林尼治时间”。

到此，全世界就有了一个统一的时间——世界时，也就是格林尼治时间。我们在讨论一个事件的时候，就可以采用一个大家都认可的时间，例如，2021年12月4日发生在南极洲的日全食，日食发生的时间是世界时07:34左右。这样的时间，显然就方便各国的人使用了。 MLfsW/ImtWrmaIj6MtoajsovasmAw1yvCVD+uZrMdwlzLFoCsrNDoBzFjY4w3tEF