
時間標準では、力学的時間は天体力学の方程式の独立変数です。これは、地球の自転距離に基づく平均太陽時などの時間尺度とは対照的です。地球の自転は一定ではないため、それに基づく時間尺度を使用して天体の位置を計算すると誤差が生じます。力学的時間は、天体の運動理論を介して、観測された天体の位置から推測できます。この力学的時間の概念の最初の応用は、天体暦時間尺度 (ET) の定義でした。[ 1 ] [ 2 ]
19世紀後半、地球の自転(すなわち1日の長さ)は短い時間スケールでは不規則であり、長い時間スケールでは減速していることが疑われ、20世紀初頭にはそれが確認された。月、太陽、惑星の位置を観測し、その観測結果を重力暦と比較することが、均一な時間スケールを決定するより良い方法であるという提案がなされた。この種の詳細な提案は1948年に発表され、1952年に国際天文学連合(IAU)によって採択された( 「天体暦の時間 - 歴史」を参照)。
ニューカムの太陽表(1895年にサイモン・ニューカムが提唱した太陽の見かけの運動の理論に基づき、後に暦時間の定義に用いられたもの)のデータを用いて、 SI秒は1960年に次のように定義された。
セシウム原子時計は1955年に運用開始され、その使用により地球の自転がランダムに変動することがさらに確認されました。[ 3 ] これにより、世界時の平均太陽秒が時間間隔の精密な尺度として不適切であることが確認されました。3年間の月観測との比較の後、暦秒は セシウム共鳴の9,192,631,770 ± 20サイクルに対応することが決定されました 。1967/68年にSI秒の長さはセシウム共鳴の9,192,631,770サイクルに再定義され、これは暦秒の以前の測定結果と同じです(暦時間 - 秒の再定義を参照)。
しかし、1976年にIAUは、暦時間の理論的根拠は完全に非相対論的であると決議し、そのため、1984年から暦時間は相対論的補正を考慮した2つの時間尺度に置き換えられることになった。1979年に付けられたそれらの名称[ 1 ]は、その力学的性質または起源を強調しており、重心力学時間(TDB)と地球力学時間(TDT)である。どちらもETとの連続性を考慮して定義され、標準SI秒となったものに基づいており、その標準SI秒はETの測定された秒から導出されたものである。
1991年から2006年の期間に、TDBとTDTの時間スケールは、元の定義に困難や矛盾があったため、両方とも再定義され、置き換えられました。現在の基本的な相対論的時間スケールは、地心座標時間(TCG)と重心座標時間(TCB)です。これらはどちらも、それぞれの参照系(そして理論的には関連する重力井戸の外側)におけるSI秒に基づくレートを持っていますが、相対論的効果により、地球表面で観測するとレートがわずかに速く見えるため、地球表面におけるSI秒に基づく局所的な地球ベースの時間スケールとは乖離します。[ 4 ] したがって、現在定義されている IAU の時間スケールには、地球時間(TT) (TDT に代わるもので、現在は TCG の再スケーリングとして定義されており、地球表面で観測されたときに TT のレートが SI 秒と一致するように選択されています)、[ 5 ]および再定義された重心力学時間 (TDB) も含まれています。TDB は、地球表面で TDB のレートが SI 秒と一致するように TCB を再スケーリングしたものです。