一“秒”有多久

罗锋

时间是一种客观存在，是人类认识、归纳、描述自然的结果。先秦著作《尸子》中有云：“四方上下曰宇，往古来今曰宙。”“宇”代表上下四方，即所有的空间;“宙”代表往古来今，即所有的时间。这是迄今在中国典籍中找到的与现代“时空”概念最好的对应。日月更替，斗转星移，人类在数千年的历史长河中不断探索着时间的奥秘。今天我们就来聊聊“秒”。

“秒”的诞生

古人从地球自转中找到了关于时间的自然标准，这种将某地天文子午面两次对向太阳圆面中心（即太阳圆面中心两次上中天）的时间间隔称作“真太阳日”。但后来，人们发现地球不仅有自转，还有公转，公转的轨道还是一个椭圆，且近日点公转速度快，远日点公转速度慢，这就造成了每一个“真太阳日”的时间是不同的，最长的“真太阳日”和最短的“真太阳日”相差51秒。并且，太阳在黄道上运行，而一日之长是在天赤道上度量的，由于黄道和赤道斜交，故有黄赤交角存在。这样一来，即使地球公转是匀速的，每日太阳黄经差都是59′，而由它所造成的赤经差也是不等的。每日赤经差是每日黄经差在天赤道上的投影，投影的长度随季节变化而不同。即由于黄赤交角存在，而使真太阳日在二分前后变短，在二至前后变长，长短相差±21秒。可见，它是导致真太阳日长短不等的主要因素。因此，天文学上把一年中真太阳日的平均值称为“平太阳日”，并且把1/24平太阳日取为1平太阳时。我们平时所说的“日”和“时”，就是平太阳日和平太阳时的简称。……