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地球每自轉一週叫『一天』、月球公轉一週叫『一個月』、單擺擺動若干週期叫『一秒』等。中國或其他文明古國很早就用地球公轉週期來定義時間尺度，古人們根據經驗，每一天或每一月的長度是不穩定的，會隨季節而變化，但兩個冬至（正午影子最長的那一刻）或兩個夏至（正午影子最短的那一刻）的長度卻很穩定，大約是365.25日，這樣可以定義『年』。幾乎所有的文明古國都以此定義『年』，這可以說是最早的時間尺度。 但年的單位畢竟太大，日常生活中我們必須知道時、分、秒等時間的長度。古代天文學家及物理學家以日圭、日晷、水鐘、等器械，利用觀測日影的變化或水位的變化來計算時間，再以年的長度來校正月、日、時、分等更細的時間單位。隨著科技進步，科學家發明單擺鐘及石英震盪器，利用單擺或石英晶體的震盪週期來計算時間。但上述計時方式易受環境、溫度、材質、電磁場甚至觀測者觀測角度等影響，穩定度不是很好，或者說沒有比地球公轉穩定。一直到發明原子鐘，我們才有一比平均太陽年更穩定的時間尺度。 1960年以前，CIPM（世界度量衡標準會議）以地球自轉為基礎，定義以平均太陽日之86400分之一作為秒定義。即1 Second = 1/86400 Mean Solar day。1960~1967年CIPM改以更穩定的地球公轉週期為基礎，定義西元1900年為平均太陽年。秒定義更改為：一秒為平均太陽年之31556925.9747分之一。 二十世紀中葉，由於量子力學的發展，發展了諸如光譜超精細結構、鎂射及雷射、光磁共振（Optical Pumping）、分子束磁共振、分離震盪場等實驗及研究，使量子頻率標準取代以地球運動週期成為計時標準。1967年，CIPM定義一秒為基態銫133原子在兩個超精細能階間過渡所致輻射週期之9,192,631,770倍。以下是定義的英文原文 The second is the duration of 9,192,631,770 periods of the radiation corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the ground state of cesium 133 atom 事實上，國際通用的『秒』產生程序比較複雜，由於每部原子鐘所產生的時間也有些微差異，國際原子時（International Atomic Time）是由四十多個國家時頻標準實驗室原子鐘組，由國際度量衡局（BIPM）平均所得，並每月公佈。 至於要知道現在是幾點幾分，就更複雜了，因為地球自轉並不穩定，而是在逐漸變慢，國際原子時並不符合我們日常生活的習慣；根據地球自轉為準的時間尺度稱為世界時（Universal Time, UT），UT有分三種，UT0是依據地球自轉、公轉軌道效應加上月地潮汐擾動的觀測結果計算產生；地球自轉軸並非絕對穩定，而是像陀螺一般，緩慢地繞一假想軸進動，這會造成每日的長度變化，UT0再加上修正地球極軸運動效應稱為UT1。更精細一些還有UT2，地球自轉力矩會因冬天高山積雪及夏天融雪而變化，故地球自轉速度會因為季節而有所變化，北半球夏天時地球自轉快一點，冬天時慢一點，UT1加上修正地球季節效應後稱為UT2。 以上都不是目前使用的世界標準時刻，現在的標準時間尺度稱為UTC（Coordinated Universal Time世界協調時）。為了使用穩定的TAI，又要兼顧日常生活的UT，CIPM做了以下的規定： 1. UTC的零時為格林威治時區的零時 2. 1958年時的UTC－TAI＝0 3. UTC－TAI 必須為整數秒 4. UTC與UT1的差值（又稱DUT1）的絕對值必須小於0.9秒 即UTC與UT1差值必須保持在0.9秒以內，若會大於0.9秒則應發佈閏秒，使UTC與地球自轉週期一致。 當世界協調時與一號世界時之差（Difference UT1, DUT1）的絕對值在半年或一年之內將超過0.9秒時，為保持DUT1在0.9秒內，國際地球自轉組織（International Earth Rotation Service, IERS）便會發佈閏秒通告。在12月31日或6月30日的最後一分鐘（UTC時間，換算中原標準時間為1月1日上午7時59分及7月1日上午7時59分）做閏秒調整。增加一秒時為正閏秒，減少為負閏秒。 2007-02-21 21:59:39 補充： http://tw.knowledge.yahoo.com/question/?qid=1004122403336 與 Time Scale, Claudine Thomas, Peter Wolf and Patrizia Tavella, Bureau International des Poids et Mesures, 1994 與文化研究
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