两类时间基准之间的差

在天文计时中,ΔT不是泛指任意两个时刻相减,而是约定的量:ΔT=TT−UT1。TT为地球时,UT1与地球自转角相联系。若ΔT为正,同一物理瞬间的TT读数便大于UT1读数;换算时应按UT1=TT−ΔT处理,不能把符号倒置。

它也不同于UT1−UTC,后者常记作ΔUT1。时间差的两端必须写清楚。以假设的ΔT=60秒为例,某瞬间若为12时TT,便对应11时59分UT1;这只是说明符号的计算示例,不是对任何年代实际数值的报告。

参考:[1] [4]

地球自转为什么不能当匀速钟

原子计时给出稳定的秒长基准,而地球自转存在不规则变化,也受到长期潮汐作用影响。于是,两类时间尺度的读数差会积累并改变。ΔT不是每天固定增加的秒数,也不能只凭一条平均减速率,精确推算过去和未来每一年的值。

天体轨道计算与地面观测之间需要这座桥梁。日食计算可以给出月影与地球的几何关系,但要判断月影落在地表哪一段经度,还必须知道当时地球转到了哪里。ΔT估计有偏差,食带在地图上的位置也会随之偏移。

参考:[2] [3] [4]

从历史天象到现代测量

古代欧洲、中东和中国留下的日月食记载,是重建早期ΔT的重要证据。记录的地点、时刻及食象能够约束计算结果,但文字记述和计时方式限制了精度。望远镜出现后,大量月掩星时刻记录提供了更细密的约束,不能把各时期数据看成同等可靠。

现代测定则结合原子钟与类星体射电观测,监测地球自转,不再依赖古代日食文字或同样的月球星历推断链条。这里的连续性是研究对象相同,证据类型和误差结构却已经改变。

参考:[2] [4]

重建值不等于实测值或预言

NASA于2007年整理的历史表中,公元1000年的ΔT约为1570秒,列出的标准误差为55秒。这是该版资料所据研究的历史估计,不是古人直接用原子钟测出的读数,也不是永不修订的精确常数。

同一资料中的远期数值属于模型外推,不能因为后来到了对应年份,就自动改称最新实测。离有效观测区间越远,模型假设通常越重要。研究古代食象或未来食带时,应同时给出资料版本、适用时期及不确定度,并检验结论对ΔT变化是否敏感。这种检验也是复核历史结论的一部分。

参考:[2] [3]