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時間基準では、力学的時間は天体力学の方程式の独立変数です。これは、地球がどれだけ回転したかに基づく平均太陽時などの時間スケールとは対照的です。地球の自転は一定ではないため、それに基づく時間スケール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、エフェメリス時間スケール (ET) の定義でした。[1] [2]
19 世紀後半には、地球の自転 (つまり、一日の長さ) は短期スケールでは不規則で、長期スケールでは遅くなっていると疑われ、20 世紀初頭にはそれが立証されました。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ためのより良い方法であるという提案がなされました。この種の詳細な提案は 1948 年に発表され、1952 年にIAUによって採用されました (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 ニューカムが発表した太陽の見かけの運動の理論に基づき、天体暦の時間の定義に遡って使用された）のデータを使用して、 SI 秒は 1960 年に次のように定義されました。
セシウム 原子時計は1955年に運用が開始され、その使用により、地球の自転がランダムに変動してい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は時間間隔の正確な測定には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、エフェメリス秒はセシウム共鳴の9,192,631,770±20周期に対応することが判明しました。1967/68年に、SI秒の長さはセシウム共鳴の9,192,631,770周期に再定義され、これはエフェメリス秒の以前の測定結果と同じになりました（エフェメリス時間 - 秒の再定義を参照）。
しかし 1976 年にIAU は、エフェメリス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 年以降、エフェメリス時間は相対論的補正を考慮した 2 つの時間スケールに置き換えられることになりました。1979 年に割り当てられたこれらの名前[1]は、その動的性質または起源を強調するもので、重心動的時間(TDB) と地球動的時間(TDT) です。どちらも ET との連続性のために定義され、標準 SI 秒に基づいていましたが、その標準 SI 秒は ET の測定された秒から派生していました。
1991年から2006年の間に、TDBとTDTの時間スケールは、元の定義の難しさや矛盾のため[さらなる説明が必要] 、再定義され置き換えられました。[要出典]現在の基本的な相対論的時間スケールは、地心座標時(TCG) と重心座標時(TCB) です。これらは両方とも、それぞれの参照フレーム(および仮想的に関連する重力井戸の外側) 内の SI 秒に基づいた速度を持っていますが、相対論的効果のため、地球の表面で観測された場合、その速度はわずかに速く見え、したがって、地球表面の SI 秒に基づくローカルな地球ベースの時間スケールから逸脱します。[4] そのため、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、地球表面で観測されたときにTTの速度がSI秒と一致するように選択されています）[5]と、再定義された重心力学時間（TDB）（TCBの再スケーリングで、TDBの速度が地球表面でSI秒と一致するように選択されています）も含まれます。
参照
参考文献
- ^ ab B. Guinot、PK Seidelmann (1988年4月)。「時間スケール - その歴史、定義、解釈」。天文学と天体物理学。194 (1–2): 304–308。Bibcode :1988A&A...194..304G。304ページ
- ^ PKSeidelmann編 (1992)。天文年鑑補足。カリフォルニア：University Science Books。41。ISBN 0-935702-68-7。
- ^ W Markowitz、「地球の自転の変動、デュアルレート月カメラと写真天頂管で得られた結果」、Astron J v64 (1959) 106-113。
- ^ S Klioner他「相対論的時間スケールの単位と関連量」IAUシンポジウム261（2009年）を参照。
- ^ IAU 2000決議、決議B1.9。