时间和历法

恒星日比平太阳日短3m56s，所以它的长 度为23h56m4s平太阳时。在一个固定地 点连续注意同一恒星消失在远处高楼后面 的时候就能证明这件。每晚恒星消失的时 刻，对照我们的钟表发现，每天都比前一 晚早3m56s。恒星日和平太阳日一样，也 可以划分为24h，在“时”以下也分为“ 分”和“秒”。每一个恒星小时、恒星分 、恒星秒都比平太阳时相应的短一些。
太阳的中心连续两次经过春分点的 时间间隔，称为一个“回归年”的时 间长度。回归年等于365.2422天， 或者为365d5h48m46s。
真太阳日：真太阳日就是太阳中心连续两次上中天的时间间隔。 真太阳日的长度每天都变化，这是因为： (1)太阳视运动是不均匀的； (2)太阳是在黄道上做周年视运动，即使这种运动是均匀的，它投 影到赤道上也会产生不均匀性。 这导致了真太阳日的长短不是固定的。 真太阳时：定义太阳中心的时角为真太阳时，用符号t⊙。根据此 定义，当太阳在上中天的时候为0，为真正午，为真太阳时的起 算点。下中天为真子夜。为了符合人们的生活习惯，有时把定义 改为：真太阳时在数值上等于真太阳的时角t⊙加上12h，用符号 m⊙来表示，有： m⊙= t⊙+12h。
4 真太阳时和平太阳时
太阳存在周日视运动和周年视运动。太阳周年视运动的轨迹就是黄道 。太阳约365.25天在黄道上运行一周。太阳周年运动的主要时刻如下： （1）三月二十一日：春分。太阳在春分点穿过赤道，由南半天球移到 北半天球。地球北半球开始了“天文春季”; （2）六月二十二号：夏至。这天太阳达到最大的北赤纬，即到达上点 Q点的位置，δ=23°26’。这天正午，太阳的日影最短。这天北半球 白天最长，夜晚最短； （3）九月二十三日：秋分。太阳在秋分点从北向南穿过赤道; （4）十二月二十二日：冬至。太阳达到最大的南赤纬，即大大下点 Q’， δ=-23°26’。这天北半球夜晚最长，白天最短。
时间包括两个方面的含义： （1）时段：测量两个瞬时的间隔，即时间经过的长短。要确定时段的长 短，必须要有一个计量时间长短的标准来作为单位，然后用这个单位来 度量两个事件发生的时间间隔，如：年、月、日、时、分和秒等。 （2）时刻：指无限流逝时间中的某一瞬间，就像时刻尺度上的刻度和标 记-用以确定事件发生的先后。要准确的确定时刻，需要选择某一特定的 时刻，来作为起算点的零点，只要计量“某事”和“起算点”之间的时 间间隔，就可以确定这件事发生的时刻了。
日期 极值
2月12日左右 －14.4秒
5月15日左右 ＋3.8秒
7月26左右 －6.3秒
11月3日左右 16.4秒
5 恒星日和恒星时
以地球自转一周的时间，也就是天穹视转一周的时间作为 基本单位，称为“恒星日”。要定出一个“恒星日”，最 方便就是观测天上的恒星，只观测恒星周日旋转一周的周 期即可。为了天文工作的需要，把天球上春分点连续两次 上中天的时间间隔，定义为“恒星日”。这和某颗恒星连 续两次上中天的时间间隔是一回事。这种以春分点作为量 时天体所计量的时间称为恒星时。目前，天文界规定:春 分点的时角就是恒星时，以春分点上中天作零时起算，即 恒星时等于春分点的时角，有： S=tγ
由于春分点在天球上没有标志，故春分点的时角是通过测定 恒星的时角导出的。设有任意恒星M，其赤经为αM，在恒星 时为S的瞬间它的时角为tM，根据恒星时定义有： S=tγ= αM+tM 上式中αM可在星表中查到，tM可测。当恒星上中天时，tM=0 ，此时S= αM。所以，任何瞬间的恒星时，在数值上等于该瞬 间上中天的恒星的赤经。
平太阳时和真太阳时除按预定的年首和 年尾吻合外，其他时间都有有一个差值 ，天文界定义：真太阳时和平太阳时之 差为时差，用η表示，即：η= t⊙-tm 。时 差有正有负，可大可小。时差与观测者 的地理位置无关，只与观测日期有关。 时差每年四次等于零，在4月16日、6月 5日、9月1日和12月24日前后。四次极 值，如下边所示。时差的周年变化，是 视太阳日长度的周年变化的结果。
因为真太阳时的长度不固定，所以真太阳时的其它单位（时、分 、秒）也有变化，也不固定。这种真太阳时同步的计时系统，不 但不方便而且不可能。
平太阳时：为了弥补真太阳时的不足，引入平太阳时。 设想有一个点，它不是在黄道上移动，而是在赤道上移动：它 在赤道上运动是均匀的；这个点在赤道上滑动一周（即连续两次 在赤道上经过春分点）所需的时间，和真太阳在黄道上滑动的那 个一周（即真太阳连续两次经过春分点）所需的时间相等。这个 假设的点，定义为平太阳。平太阳在天球上绕行一圈的时间，即 连续两次过春分点的时间间隔，就是一回归年。平太阳赤经在一 天之内的增加为一常数，即每天增加： μ=1/365.2422=3m56s 这是真太阳日向东移动的平均值。平太阳上中天就是平午，下中 天就是平子夜，它的时角就定义为平太阳时角，用tm来表示，平 太阳连续两次上中天的时间间隔，就是一个平太阳日。平太阳日 是均匀的，它的其它时间单位也是均匀的。平太阳时简称为“平 时”，用m来表示。为了符合人的习惯，经常以平子夜作为起算 点来度量。所以平时m和平太阳时角tm的关系如： m=tm+12
3. 测量时间的原则 时间要用物质的运动来度量。选择不同的物质运动形式来表达 或计量时间的过程中，选择的物质需要： （1）具有固定的周期---周期性； （2）均匀等速运动---稳定性； （3）大多数人都能观测到---可测性。 地球公转运动、月球公转运动和地球自转运动都符合这三个原 则，分别用它们的运动周期来计量时间，便产生了“年”、“ 月 ”、“日”的基本单位。然而，同一种周期运动，选择不同的 量时天体（参考点），其周期时值也不同，于是便产生了不同 的时间计量系统。例如依据地球自转的恒星时、太阳时系统， 依据地球公转的历书时系统；依据原子振荡的原子时系统等。
第三章 时间和历法
3.1 关于时间的计量
1. 时间和时间的本质 时间和空间一样，都是物质存在的一种形式
时间既是无始无终的，又是连续不断的。
这种物质运动变化的序列和持续的性质，就是时间的本质。
时间不能完全脱离于空间，而必须和空间结合在一起。 物质的Βιβλιοθήκη Baidu动变化，永远在时间和空间中进行。
2. 时间的含义