Dynamisk tidsskala

Ej att förväxla med tidsskala för fritt fall .
Dagens avvikelse från SI-baserad dag

I tidsstandarder är dynamisk tid den oberoende variabeln för himmelmekanikens ekvationer . Detta till skillnad från tidsskalor som medelsoltid som baseras på hur långt jorden har vänt. Eftersom jordens rotation inte är konstant ger det fel att använda en tidsskala baserad på den för att beräkna positionerna för himmelska objekt. Dynamisk tid kan härledas från den observerade positionen för ett astronomiskt objekt via en teori om dess rörelse. En första tillämpning av detta koncept av dynamisk tid var definitionen av den efemeriska tidsskalan (ET).

I slutet av 1800-talet misstänktes, och i början av 1900-talet, att jordens rotation (dvs. dygnets längd ) var både oregelbunden på korta tidsskalor och saktade ner på längre tidsskalor. Förslaget gjordes att observation av månens, solens och planeternas position och jämförelse av observationerna med deras gravitationella efemerider skulle vara ett bättre sätt att bestämma en enhetlig tidsskala. Ett detaljerat förslag av detta slag publicerades 1948 och antogs av IAU 1952 (se Ephemeris time - history ) .

Med hjälp av data från Newcombs Tables of the Sun (baserad på teorin om solens skenbara rörelse av Simon Newcomb , 1895, som retrospektivt användes i definitionen av efemeritid), definierades SI - sekunden 1960 som:

bråkdelen 1/31,556,925,9747 av det tropiska året för 1900 januari 0 vid 12 timmars efemertid.

Cesium atomklockor började fungera 1955, och deras användning gav ytterligare bekräftelse på att jordens rotation fluktuerade slumpmässigt. Detta bekräftade olämpligheten hos den genomsnittliga solsekunden av Universal Time som ett precisionsmått på tidsintervallet. Efter tre års jämförelser med månobservationer fastställdes att efemeris tvåan motsvarade 9 192 631 770 ± 20 cykler av cesiumresonansen. 1967/68 omdefinierades längden på SI-sekunden till 9 192 631 770 cykler av cesiumresonansen, lika med det tidigare mätresultatet för efemerissekunden (se Ephemeris-tid - omdefiniering av sekunden) .

1976 beslutade emellertid IAU att den teoretiska grunden för efemeritid var helt icke-relativistisk, och därför skulle efemeritiden från och med 1984 ersättas med ytterligare två tidsskalor med hänsyn till relativistiska korrigeringar. Deras namn, som tilldelades 1979, betonade deras dynamiska natur eller ursprung, Barycentric Dynamical Time (TDB) och Terrestrial Dynamical Time (TDT). Båda definierades för kontinuitet med ET och baserades på vad som hade blivit standard SI-sekund, som i sin tur hade härletts från den uppmätta sekunden av ET.

Under perioden 1991–2006 omdefinierades och ersattes både TDB- och TDT-tidsskalorna på grund av svårigheter eller inkonsekvenser [ ytterligare förklaring behövs ] i deras ursprungliga definitioner. [ citat behövs ] De nuvarande fundamentala relativistiska tidsskalorna är Geocentric Coordinate Time (TCG) och Barycentric Coordinate Time (TCB); båda dessa har hastigheter som är baserade på SI-sekund i respektive referensramar (och hypotetiskt utanför den relevanta gravitationsbrunnen), men på grund av relativistiska effekter skulle deras hastigheter uppträda något snabbare när de observeras på jordens yta, och därför avvika från lokala jordbaserade tidsskalor baserade på SI-sekunden vid jordens yta. Därför inkluderar de för närvarande definierade IAU-tidsskalorna även jordisk tid (TT) (ersätter TDT, och nu definierad som en omskalning av TCG, vald för att ge TT en hastighet som matchar SI-sekunden när den observeras på jordens yta), och en omdefinierad Barycentric Dynamical Time (TDB), en omskalning av TCB för att ge TDB en hastighet som matchar SI-sekunden på jordens yta.

Se även

  1. ^ a b B. Guinot, PK Seidelmann (april 1988). "Tidsskalor - Deras historia, definition och tolkning". Astronomi och astrofysik . 194 (1–2): 304–308. Bibcode : 1988A&A...194..304G . på s.304
  2. ^   PKSeidelmann, red. (1992). Förklarande tillägg till den astronomiska almanackan . CA: University Science Books. 41. ISBN 0-935702-68-7 .
  3. ^ W Markowitz, 'Variationer i jordens rotation, resultat erhållna med månkameran med dubbla hastigheter och fotografiska Zenith-rör', Astron J v64 (1959) 106-113.
  4. ^ Se S Klioner et al., "Enheter för relativistiska tidsskalor och associerade kvantiteter", IAU Symposium 261 (2009).
  5. ^ IAU 2000 resolutioner , vid resolution B1.9.
Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Dynamical_time_scale&oldid=1117595998 "