時間是一個看似簡單而又十分復(fù)雜的概念。長久以來,時間被認(rèn)為是一個絕對的永恒的流逝過程。直到2°世紀(jì)初,在科學(xué)家對光速的研究中,這種時間觀念碰到了意料之外的困難,后來由天才的物理學(xué)家愛因斯坦揭開了時間的奧秘。原來時間并不是絕對的,時間是和運動相連的;運動改變,時間也會改變,時間由運動來度量。我們的祖先很早就找到了以地球的運動作為度量時間的標(biāo)準(zhǔn)。在北半球的某一地點,連續(xù)兩次在正南方對準(zhǔn)太陽也就是地球轉(zhuǎn)動一周所經(jīng)過的時間稱為1天。把1天等分為24份, 每份叫1小時,1小時再被分成60份,每I份又可分成60秒。這種計時方法就是按照地球的自轉(zhuǎn)建立起來的時間系統(tǒng)。1天是從子夜的。點起始,太陽在正南方時為l2點,再過l2個小時又回到0點。為了避免上下午和黑夜白天的混淆,航空業(yè)通用24小時制,用13點、l4點代替下午I點、下午2點的說法。早在兩千多年以前,我國先民已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在不同地區(qū)太陽出現(xiàn)在正南方的時間是不同的,東部地區(qū)的太陽經(jīng)過正南方的時間比西部地區(qū)早,用現(xiàn)在的地球坐標(biāo)來描述即地球上經(jīng)度不同的兩個地方時間不同。在小范圍內(nèi)時間不同這一差別所造成的麻煩還不突出。l6世紀(jì)以后,新大陸被發(fā)現(xiàn),地球的海上航行開始了。當(dāng)時鐘表已經(jīng)普遍用于計時,人們發(fā)現(xiàn)從英國到中國香港的海上航行,按時鐘計算的時間總要比在當(dāng)?shù)赜锰栍嬎愕臅r間少8個小時,即輪船到達(dá)香港按鐘表的指針表示出的時間是上午8點,可是此時香港上空的太陽卻已偏西了,當(dāng)?shù)匾呀?jīng)是下午4點,糊里糊涂地就丟失了8個小時。而當(dāng)輪船從香港返回到英國時,這8個小時又神奇地補回來了。經(jīng)過研究,科學(xué)家才弄清楚了在不同經(jīng)度上以太陽為基準(zhǔn)確定的時間都是不相同的。經(jīng)度相差1°的兩個地方,時間就差4分鐘。以當(dāng)?shù)氐奶栠\行所確定的時間叫地方時。在小范圍內(nèi),地方時差別不是很大,例如北京與天津的地方時相差僅54秒,這時地方時還可以使用。但在相隔較遠(yuǎn)的兩個地區(qū),各用各的地方時,這問題可就大了。為了協(xié)調(diào)這種差異,召開了國際會議制定了國際區(qū)時制,把地球劃分成不同的區(qū)域,每個區(qū)域使用統(tǒng)一的時間。會議決定把地球表面按經(jīng)度處理,每相差l5°,時間就相差l小時。以l5°做為一個區(qū)域,每區(qū)的中央經(jīng)度稱為標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度,這個經(jīng)度的東邊7.5°和西邊7.5°之間構(gòu)成一個時區(qū),在這個時區(qū)內(nèi)都使用中央經(jīng)度的時間,這種時間被稱為區(qū)時。0°經(jīng)線向東7.5°和向西7.5°之間稱為0時區(qū)。從0時區(qū)向東稱為東區(qū),從東1區(qū)一直排列到東12區(qū);向西為西區(qū),從西1區(qū)排列到西l2區(qū)。東西l2區(qū)相互重合是一個時區(qū),其標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度是180°。有了時區(qū)制使全世界各地區(qū)的時間統(tǒng)一為24小時的標(biāo)準(zhǔn)時間,每2個相鄰時區(qū)的區(qū)時之差正好是l小時,使用起來十分方便。
使用區(qū)時固然給大范圍的活動和時間換算帶來極大的方便,但是對于像中國這樣的大國,疆域遼闊,東西橫跨5個時區(qū),時間相差5小時,在組織各種國內(nèi)的活動時,使用區(qū)時卻很不方便。于是我國中央政府就選定了以首都北京所在的東8區(qū)的區(qū)時作為全國各地統(tǒng)一使用的標(biāo)準(zhǔn)時間,這就是北京時間。準(zhǔn)確一點說,東8區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)度是l20°,北京在120°以西3°41’,北京的地方時比東8區(qū)的區(qū)時(北京時間)晚l5分鐘。使用北京時間在國內(nèi)各地旅行非常方便,旅客的手表不用隨地點不同而經(jīng)常撥動。但在橫向距離北京較遠(yuǎn)的一些地區(qū),使用北京時間在生活中也有不便之處。比如在烏魯木齊,夏天到了晚上l0點,太陽還高掛在西方的天空,而冬天早晨9點太陽還未升起,因此當(dāng)?shù)厝罕姷淖飨r間還要按照當(dāng)?shù)氐膮^(qū)時適當(dāng)調(diào)整。并不是所有的大國國內(nèi)都使用統(tǒng)一的時間,例如美國國土橫跨5個時區(qū),各區(qū)分別使用當(dāng)?shù)氐膮^(qū)時。當(dāng)旅客做橫越美國東西部的旅行時,他還需要多次撥動手表才行。
現(xiàn)代飛機的飛行速度不斷增加,航空活動也與日俱增。使用區(qū)時制有時也會不方便。舉一個明顯的例子:超音速飛機的飛行速度可以和地球轉(zhuǎn)動的速度一樣快,用這種速度追著太陽飛,在整個飛行過程中,將會出現(xiàn)日不落的景象。用區(qū)時制計算,這架飛機上的時間幾乎固定不變,這一現(xiàn)象顯然和利用時間的長短來衡量運動距離長短的要求產(chǎn)生了矛盾。于是就出現(xiàn)了世界時,它把地球看做一個區(qū)域來計算時間,以0區(qū)的時間做為標(biāo)準(zhǔn)時,也叫世界時,或者叫格林尼治時間。科學(xué)不斷進步,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球的轉(zhuǎn)動并不均勻,有時快一點有時慢一點,每一天可能相差幾分鐘。在高速飛行時,一秒鐘之差飛行距離就可能相差幾百米,因此在航空業(yè)中需要使用一種更精確的時間。20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)了原子共振現(xiàn)象,原子振動頻率的穩(wěn)定性和精確性都超過了地球轉(zhuǎn)動。用原子共振制成的鐘叫原子鐘。用原子鐘所測出的地球自轉(zhuǎn)一周的平均時間是23小時56分04秒。用原子鐘來度量時間的精確度比普通的時間系統(tǒng)要準(zhǔn)確許多倍,上千年不差一秒。但這種計時與用太陽計時每天可能相差幾分鐘,長期積累下來就和世界時出現(xiàn)較大的差別,于是又使用了閏秒的辦法來協(xié)調(diào)原子鐘計時與世界時的差別,這種計時的系統(tǒng)叫做協(xié)調(diào)世界時,縮寫是UTC。它的精確度遠(yuǎn)高于世界時,它們之間的報時差別在任何時間都不會超過一秒鐘。國際民航組織規(guī)定全世界民航業(yè)統(tǒng)一使用協(xié)調(diào)世界時。
來源:中國民航局