[科普中國]-平太陽

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平太陽是美國天文學(xué)家紐康（simon newcomb）提出來的，主要是為了得到一個均勻適用的日常時間。

平太陽日、時概念平太陽日太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔，稱為真太陽日。我們知道，地球沿著橢圓形軌道運動的，太陽位于該橢圓的一個焦點上，因此，在一年中，日地距離不斷改變。根據(jù)開普勒第二定律，行星在軌道上運動的方式是它和太陽所聯(lián)結(jié)的直線在相同時間內(nèi)所劃過的面積相等，可見，地球在軌道上做的是不等速運動，這樣一來，一年之內(nèi)真太陽日的長度便不斷改變，不易選做計時單位，于是引進平太陽的概念。天文學(xué)上假定由一個太陽（平太陽）在天赤道上（而不是在黃赤道上）作等速運行，其速度等于運行在黃赤道上真太陽的平均速度，這個假想的太陽連續(xù)兩次上中天的時間間隔，叫做一個平太陽日，這也相當(dāng)于把一年中真太陽日的平均稱為平太陽日，并且把1/24平太陽日取為1平太陽時。通常所謂的“日”和“時”，就是平太陽日和平太陽時的簡稱。1

標準太陽在黃道上運行的速度不均勻，又因黃道和天赤道不在同一平面內(nèi)，所以一年中真太陽日的長短不一樣，用它來計時很不方便。在天文學(xué)中為了彌補這一缺陷，假想有一天體在天球赤道上以勻速由西向東運行；此速度等于太陽在黃道上運行的平均速度。這個假想的天體，稱為“平太陽”。平太陽相繼兩次下中天所經(jīng)歷的時間（即一年內(nèi)真太陽日的平均值）叫平太陽日。平太陽日比恒星日約長4分鐘。一平太陽日分為24平太陽小時，一平太陽小時分為60平太陽分，一平太陽分又分為60平太陽秒。這些就是平常所使用的時間單位。

1960 年以前，CIPM（世界度量衡標準會議）以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，定義以平均太陽日之 86400 分之一作為秒定義，即 1秒 = 1/86400 平均太陽日。 然而地球自轉(zhuǎn)并不穩(wěn)定，會因其他星體引力的牽引而改變。1960~1967 年 CIPM 改以地球公轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)，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。2

我們在生活中通常使用的是平太陽日/時，但也有別的太陽日/時。

計時方法簡由于真太陽的運行速度和時角變化率不均勻，不適于作為計量均勻時間的基準，在天文學(xué)中引入平太陽。它在天赤道上作勻速運動，其速度與真太陽的平均速度相一致。一個地方的平太陽時以平太陽對于該地子午圈的時角來度量。平太陽在該地下中天的瞬間作為平太陽時零時。平太陽時與平恒星時之間有相互換算關(guān)系。真太陽時與平太陽時的時刻之差即為時差。

由于太陽在黃道上作變速運動，而黃道又向赤道傾斜，所以一年四季的真太陽日長短不等，在日常生活中使用不便。天文學(xué)上假設(shè)一個假想點，它每年和真太陽同時從春分點出發(fā)，也同時回到春分點來；不過它是從西向東在天球赤道上以均勻速度運行。這樣的一個假想點叫平太陽。平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過上中天的時間間隔，叫做平太陽日。1平太陽日有分為24平太陽時……等等。這個施加系統(tǒng)稱為平太陽時，簡稱平時。平時是以平太陽下中天起算的，平太陽時定義為：平太陽的時角加12小時。1

平太陽秒1820年，法國科學(xué)院正式提出了秒長的定義：全年中所有真太陽日的平均長度的86 400分之一為1秒，即平太陽秒。但是，這個定義只有理論上的意義，在實際測定和應(yīng)用中頗不方便。