18.其他时间标准

假如你干了1小时的活又睡了1小时的觉，那么你工作和休息的时间是否相等呢？

很多人认为用精密计时装置测量的话肯定是相等的。但是问题又来了，什么计时装置才是精密的？当然，经由天文学观测校对的计时装置最精密，也就是说，完全精密的计时装置完全符合地球的匀速旋转运动，每个相等时间间隔转过角度相等。

然而，地球真的是匀速旋转吗？怎么确定地球两次旋转周期时间相等呢？也就是说如果根据地球自转，并无法解释这一问题。近代的一些天文学家打算启用新的计时标准，取代原先的那种利用地球自转来计时的标准。那么，他们的成果究竟如何呢？

一系列研究之后，天文学家们发现某些天体的运动并不规律，不像我们想象中那样是匀速的，这些运动非常难以解释，根本无法去套用原有的天体力学定律，比如月球，木星的第一、第二卫星，水星的运动，以及地球的公转。这种不规律的运动表现为时快时慢，并且月球在某些时间其路径将和理论路径偏差，也就是15″。那么这些偏差到底因何而起？是不是由于地球自转并非匀速而影响了我们精密计时仪器的准确性呢？

其实有人已经提出过要放弃“地球钟”了，“地球钟”也被停了一阵子。人们发现，用木卫或月球或水星的运动来做自然钟，测量效果还不错，准确性也可以令人满意。当然，使用新的计时方法得到的地球自转将不再匀速，几十年变快，几十年变慢。

1897年，一昼夜的时间要比之前的一些年份长，多出0.0035s，1918年，一昼夜的时间竟然比1897～1918之间任何一年都要短0.0035s，并且经推算可知，100年前要比现在昼夜时间长0.002秒。

那么我们可以说，就算某些天体确实是匀速运动的，但是地球相对它们来说也并不匀速，即使地球运动速度偏差很小。现在观察图29，图中为地球自转速度变化。我们从图中看出，1680～1780年地球自转变慢昼夜增长，导致昼夜时间差额甚至近30秒。之后的19世纪中期自转加快昼夜变短，差额逐渐缩小，到19世纪末期，差额差不多只有5秒左右。

图29　图中的曲线说明从1680～1920年期间地球自转运动相对于匀速运动的变化情况。如果地球匀速转动，那么图中就应当是一条水平线。曲线上升表示一昼夜时间变长，也就是地球自转变慢；曲线下降表示地球自转加快

之后的20世纪初，地球自转再次减缓，差额再次增大，甚至突破了30秒。针对上述情况，我们现在只能列举可能的原因，比如月球带来的潮汐力或者地球直径的改变[7]。当然，如果能够找到合理的解释，找出真正的原因，那将是重大发现。