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重心力学時間( TDB、フランス語のTemps Dynamique Barycentriqueに由来) は、太陽系内の惑星、小惑星、彗星、惑星間宇宙船の軌道や天文暦を計算する際に時間の遅れ[ 1 ]を考慮するための時間標準として天文学で使用することを目的とした相対論的座標時間スケールです。TDB は現在 (2006 年以降)重心座標時間(TCB)の線形スケーリングとして定義されています。TDB と TCB を区別する特徴は、TDB が地球表面から観測された場合、地球時間 (TT)との差が、一貫した定義で実際に配置できる限り小さいことです。その差は主に周期的であり[ 2 ]、全体として数千年にわたって 2 ミリ秒未満にとどまります[ 3 ] 。
TDBは太陽系重心基準系に適用され、1976年に（非相対論的な）旧標準である暦時間（1952年にIAUによって採用され、1976年に廃止）の後継として初めて定義されました。1970年代以降、複数の時間尺度定義と廃止の歴史を経て、2006年にIAUによってTDBの再定義が承認されました。 [ 4 ] 2006年のIAUによるTDBの国際標準としての再定義では、 JPL開発暦DE405に実装されている長年確立されているJPL暦時間引数T ephが「実際上、この決議で定義されているTDBと同じである」ことが明示的に認められました。[ 5 ] (2006年までに、天文暦DE405は天文暦の惑星および月の公式な基礎として数年間使用されていました。これは2003年から2014年までの版の基礎であり、2015年の版ではDE430に置き換えられました。[ 6 ] )
2006年のIAU決議3 [ 7 ]は、TDBをTCBの線形変換として定義している。TCBはTDBとTTの両方から乖離している。TCBはTDBとTTが近いままであるのに対し、約0.5秒/年の差分速度でより速く進んでいる。[ 8 ] 2011年初頭の時点で、TDBとTCBの差は約16.6秒である。
ここで、L B = 1.550519768 × 10 −8、TDB 0 = −6.55 × 10 −5秒、T 0 = 2443144.5003725、JD TCBは TCBユリウス日(つまり、1977 年 1 月 1 日 00:00:00 TAIの時点で地心で T 0と等しく、TCB の 86400 秒ごとに 1 ずつ増加する量) です。
17世紀から19世紀後半にかけて、惑星の暦は地球の自転に基づく時間尺度、通常はパリやグリニッジなどの主要天文台の平均太陽時を用いて計算されていました。1884年以降、グリニッジの平均太陽時が標準となり、後に世界時（UT）と呼ばれるようになりました。しかし、19世紀後半から20世紀初頭にかけて、天文学的測定の精度が向上するにつれて、地球の自転（つまり1日の長さ）が短い時間スケールでは不規則性を示し、長い時間スケールでは減速していることが疑われ始め、最終的にはそれが確認されました。その結果、地球の自転の不規則性から解放された標準として暦時間が開発され、「天体力学の方程式の独立変数」として時間が定義されました。そして、当初は地球の太陽の周りを回る運動と月の地球の周りを回る運動に関する既存の重力理論に基づいて天文学的に測定されました。
セシウム原子時計が発明されて以来、1950年代後半から、天体暦時刻（ET）の二次的な実現として、こうした原子時計がますます広く用いられるようになった。原子時計の均一性が向上したことで、これらの二次的な実現は元のET標準を改良し、（例えば1960年代後半には）惑星の天体暦計算や天体力学における標準時刻の提供に用いられた。
しかし、ETは原則としてまだ相対性理論を考慮していませんでした。地球上の原子時計と太陽系重心基準座標系の座標時間との間の時間膨張による変動の周期的な部分の大きさは2ミリ秒未満と推定されていましたが[ 2 ]、この小さな大きさにもかかわらず、1970年代初頭には、相対論的時間膨張による差がもはや無視できない用途に適した時間標準を作るべきだという考えがますます強まっていました。
1976 年、相対性理論を考慮に入れるために ET (1984 年以降の暦) に代わる2 つの新しい時間尺度が定義されました[ 9 ] 。地球中心基準で時間を測定するための ET の直接の後継は、地球力学時間(TDT) でした。惑星暦で ET に取って代わる新しい時間尺度は、重心力学時間 (TDB) でした。TDB は、太陽系の重心と共動する基準系で均一に刻むことになっていました。(任意の座標時間と同様に、対応する時計が速度を合わせるには、その基準系で静止しているだけでなく、(達成不可能な仮説上の条件) 関連するすべての重力井戸の外側に位置している必要があります。) さらに、TDB は (地球表面で観測/評価された) 長期平均で、TDT (現在はTT ) と同じ速度を持つことになっていました。 TDTとTDBは、1976年に開催された国際天文学連合の会議における一連の決議の中で定義された。
TDB は一般相対論的計量と結びついておらず、TDB と TDT の正確な関係が規定されていないため、定義が不十分であることが最終的に判明した。（また、1976 年の定義では 1977 年の初期エポックに必要な小さなオフセットが除外されているなど、元の定義に厳密に従って物理的に不可能であるという批判も後にあった。）[ 10 ]困難が認識された後、1991 年に IAU は、重心座標時間(TCB) と地心座標時間(TCG) という新しい時間尺度を追加することで、時間尺度の公式定義を改良した。TCB は TDB の代替として意図され、TCG は地球近傍宇宙で使用するための同等のものであった。TDT は、その関連で「動的」という言葉の適切性について疑問が呈されたため、地球時間(TT) に改名された。
2006年にTDBはIAU 2006決議3によって再定義されました。「新しい」TDBは、実際的な目的においてはJPL暦の時間引数T ephと同等であると明示的に認められました。2006年の標準によるTDBとTT （どちらも地球表面から観測されたもの）の差は、現在の時代を中心とした数千年にわたって2ms未満に留まっています。[ 11 ]
TDBは、 ETの後継であり、ETは（当時の精度と確度が低いという制約はあるものの）TDBおよび地球時間（TT）の近似値とみなすことができます（「天体暦」§「実装」を参照）。非常に類似しており、実質的に同等の時間尺度T ephの形でTDBは、ジェット推進研究所の重要なDE405惑星および月天体暦に引き続き使用されています。
TDBとTTの差は0.002秒以下と非常に小さいため、多くの用途では無視できることから、TCBではなくTDBを実用的に使い続けるべきだという議論がなされてきた。この差が小さいため、TDBがTTと混同された場合の損傷リスクは、TCBとTTを混同した場合の損傷リスクに比べて低いと主張されている。TCBとTTは、年間約0.5秒の相対的な線形ドリフトがあり、[ 12 ]（1977年の初めには差はほぼゼロだったが、2009年にはすでに1/4分を超え、増加傾向にあった）。[ 8 ]