历法知识整编索引页

摘抄、整编,已尽力罗列来源。

这部分大致上是 wiki 的摘抄(除了近日动向之外)。

历史

19世纪-20世纪初:世界时的形成

标准子午线的确定

在19世纪,“世界时”一词被用于指称一种与“地方时”相对的、不随使用者的所在地而变化的约定的时间标准。当时,确定时间标准的最精确的的方法是通过天文观测来确定某一天体经过观测者所在位置的的子午线的时刻。因此,世界时这一概念不可避免地会与标准子午线联系在一起。而在当时,不同海图所使用的标准子午线却并不相同:奥斯陆哥本哈根那不勒斯巴黎斯德哥尔摩等城市所在的子午线都曾作为标准子午线出现。格林尼治子午线作为标准子午线的历史开始于1767年,当时英国航海天文历将穿过格林尼治天文台的经线作为其星历表中的标准子午线。1871年8月,召开于安特卫普的第一届国际地理大会建议将格林尼治子午线作为所有海图的零度经线。后在1875年,召开于罗马的第二届国际地理大会继续建议,以英国采用米制单位为条件,法国可以考虑使用格林尼治子午线作为其标准子午线。

1876年,加拿大工程师斯坦福·佛莱明发表了一篇提议使用世界时的文章。最初,他将这类世界时称为“cosmopolitan time”,随后在其陆续发表的几篇文章中他对进这一概念行了补充了。他认为,世界时应当是能以“共同的(common)” “普遍的(universal)” “非地方的(non-local)” “一致的(uniform)” “绝对的(absolute)” “全世界的(all world)” “地球的(terrestrial)” 或 “世界性的(cosmopolitan)” 来描述的时间,“宇宙时(cosmic time)” 一词也曾在他的文章中出现。然而,弗莱明并不同意将格林尼治子午线作为标准子午线,原因是这种做法过于政治敏感。最终,他赞成将与格林尼治子午线相隔180度的经线作为标准子午线,这条子午线大致与今天的国际日期变更线相当。

1880年,英国将格林尼治平时(英語:Greenwich Mean Time,缩写:GMT)确定为英国的法定时间。随后在1883年,美国和加拿大的铁路系统也采用了以格林尼治子午线作为零时区的时间系统。同年,召开于罗马的第七届国际大地测量大会通过了相关决议:提议将格林尼治子午线作为本初子午线、将格林尼治正午作为世界时中一天的起点、以从 0 时到 24 时的方式计算世界时等等。1884 年召开于华盛顿国际子午线会议亦通过了类似的决议,同时还确定了世界时是平太阳时、世界时的起算时刻是本初子午线的平子夜等等。

起算时刻的确定

尽管1884年召开的国际子午线会议决定世界时中的一天是从子夜起算,但天文学家依然沿用着从正午开始量测世界时的习惯,格林尼治平时即为这一从正午起算的时间标准。然而在1925年年初,英国航海天文历决定将1924年的12月31.5日作为1925年的1月1.0日,加入12小时以将该时间标准的起算时刻从正午改为子夜。对这一新的时间标准,英国航海天文历沿用了格林尼治平时的称呼,而美国星历表则将其称为“格林尼治民用时(英語:Greenwich Civil Time,缩写:GCT)”。为避免混淆,原本从正午起算的时间标准后被成为“格林尼治天文时(英語:Greenwich Mean Astronomical Time,缩写:GMAT)”。

1928年,国际天文联合会(IAU)提议以“世界时(英語:Universal Time,缩写:UT)”代替出现在星历表中的GMT或GCT,这也是“世界时”第一次出现在“官方”场合。在1935年,IAU决定正式弃用格林尼治民用时,改以世界时作为时间标准。至此,世界时的维持仍是通过天文观测的手段进行,这种方式后来被电子钟取代。到1956年,IAU确定了三类世界时的标准:UT0、UT1 和 UT2,三者间存在细微的差别,其中UT2在当时被作为无线电时间信号的标准来使用。

20世纪初-20世纪70年代:广播时间信号与协调时间

随着电报在19世纪的普及,世界上首个规律的广播时间信号在1904年出现。1919年,国际时间局(BIH)在巴黎成立,其职责是公布广播无线电信号所使用的时间与通过天文观测维持的时间标准之间的差异。但在20世纪初,不同国家使用的广播时间信号间仍然存在差别。1959年召开的世界无线电通信大会意识到了这一问题,因此他们决定让国际无线电咨询委员会(CCIR)对其进行研究。同年,格林尼治天文台、英国国家物理实验室美国海军天文台达成了建立一种统一的、基于UT2和原子时的时间与频率传送基准的协议,并自1960年1月1日开始使用。该时间基准也被非正式地称为“协调世界时”。随后,其他国家的时间实验室也逐渐参与到这一项目中。到1961年,国际时间局开始接管这一工作。

1963 年,CCIR 在其发布的第 374 号建议案中给出了首个对协调世界时作出定义的国际规范,国际时间局则在 1965 年开始以当时的原子时 A3(国际原子时的前身)来计量UTC。但由于 UTC 与原子时存在的频偏问题以及其时间单位与国际单位制下的秒长的不一致性,其后几年 UTC 经历了多次的调整。直到 1970年,CCIR 发布了第 460 号建议案,对上述两个问题进行了修正,且要求加入跳秒机制使 UTC 与原有世界时的偏移被控制在1秒以内,UTC 的定义才得以稳定下来。这一新的 UTC 系统自 1972 年的 1 月 1 日零时开始使用,并沿用至今。

近日动向 - 闰秒问题

2022: 废除闰秒的呼吁

由于闰秒的引入,全球基础设施不断经受考验,而且不断地经受不起考验——最近两次闰秒均造成了 Internet 网络故障——所以最近几个巨型互联网公司联名倡议取消闰秒制度。

闰秒导致的网络故障

  • 2012年,社交网站Reddit因为闰秒而遭遇一次大规模停机,用户在30到40分钟内无法访问此网站,工程师不得不重启服务器。据英国卫报,开源社区Mozilla、社交平台LinkedIn、美国商户点评网站Yelp和机票预订供应商Amadeus也都遇到过类似情况。

  • 2017年,美国云安全网络公司Cloudflare受闰秒影响,导致托管在该公司的部分网络资源暂时脱机。
  • This is not a joke scenario. When a leap second was added in 2012, it caused substantial outages for sites like Foursquare, Reddit, LinkedIn, and Yelp. By 2015, when the next leap second was due, engineers had mostly learned their lessons, but there were still some glitches. Ditto 2016. As Linux creator Linus Torvalds put it: ”Almost every time we have a leap second, we find something. It’s really annoying, because it’s a classic case of code that is basically never run, and thus not tested by users under their normal conditions.”
  • 與閏秒相關的其他報告的軟體問題 - HERE

闰秒目前已有 27 次,全部为正(+1秒)。但规范确定,随着地球公转的变化,不排除负一秒闰秒的可能性。然而负闰秒很可能导致全球网络的全面崩溃,随着 IPv6 的推进这一后果可能是致命性的。

REFs

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