δT(타임키핑)

ΔT (timekeeping)
이 기사는 하루의 길이에 대한 장기 표류에 관한 것이다.관련된 단기 변동은 하루 길이의 변동을 참조하십시오.수학 표기법 δT의 다른 의미는 δT(동음이의)를 참조하십시오.
1657년부터[1][2] 2022년까지의 δT 대 시간

정확한 시간 기록에서 δT(Delta T, delta-T, delta-T, deltaT 또는 DT)는 지구의 자전 주기가 원자 시간 고정 길이일(86,400초)에서 출발한 누적 효과를 측정한 것입니다.공식적으로 δT는 세계시(UT, 지구의 자전에 의해 정의됨)와 지구시(TT, 지구의 자전에 의존하지 않음) 사이의 시간차 δT = TT - UT이다.1902년 시작 시 δT 값은 약 0이었고 2002년 시작 시 δT 값은 약 64초였습니다.그래서 그 세기 동안 지구의 자전은 원자 시간보다 약 64초가 더 걸렸다.이러한 하루의 길이에서의 장기 드리프트와 더불어 별도로 취급하는 하루의 길이(τ))의 단기 변동도 있다.

계산

지구의 회전 속도는ν=.mw-parser-output .sfrac{white-space:nowrap}.mw-parser-output.sfrac.tion,.mw-parser-output.sfrac .tion{디스플레이:inline-block, vertical-align:-0.5em, font-size:85%;text-align:센터}.mw-parser-output.sfrac.num,.mw-parser-output.sfrac .den{디스플레이:블록, line-height:1em, 마진:00.1em}.mw-parser-output.sfrac .den.{border-top:1px 고체}.mw-parser-output .sr-only{국경:0;클립:rect(0,0,0,0), 높이:1px, 마진:-1px, 오버 플로: 숨어 있었다. 패딩:0;위치:절대, 너비:1px}1/2π dθ/dt며, 매일 하나의 기간 P1/ν=에 해당합니다.회전가속도 dθ/dt는 보통 α = δdP/dt = -1/dt2 dp / dp / dP/dt는 dP/dt = -1/dt dθ/dt이다.이것은 1/time 단위로, 일반적으로 세기당 밀리초/일(ms/day/cy로 표기, (ms/day)/cy로 이해)이라고 합니다.α를 적분하면 시간에 대한 δT의 식을 얻을 수 있다.

세계시

세계시는 지구의 자전에 기초한 시간 척도로, 짧은 시간(최대 1세기)에 걸쳐 다소 불규칙하기 때문에, 그에 기초한 어떤 시간에서도 10분의8 1 이상의 정확도를 가질 수 없다.그러나, 수세기에 걸쳐 보다 크고 일관된 효과가 관찰되었습니다.지구의 자전 속도가 참을 수 없을 정도로 느려지고 있다.이러한 자전 속도의 변화는 두 가지 주요 힘, 즉 지구의 자전 속도가 감소하는 힘과 증가하는 힘에 기인합니다.장기적으로 볼 때, 지배력은 조석 마찰로 회전 속도가 느려지며, 약 α = +2.3 ms/day/cy 또는 dP/dt = +2.3 ms/cy에 기여하며, 이는 매우 작은 부분 변화−13 +7.3×10 day/cy와 같다.속도를 높이기 위해 반대 방향으로 작용하는 가장 중요한 힘은 마지막 빙하기가 끝날 때 대륙 빙상이 녹은 결과로 여겨진다.이것은 그들의 엄청난 무게를 제거했고, 그들 아래의 땅이 극지방에서 위로 반등하기 시작할 수 있게 해주었고, 그 효과는 오늘날에도 여전히 일어나고 있으며 등정적 균형에 도달할 때까지 계속될 것이다.이 "빙하 후 반발"은 각운동량 보존의 법칙에 따라 지구를 더 빠르게 회전하게 만드는 지구의 회전축에 질량을 더 가깝게 하는데, 이는 아이스 스케이터가 더 빨리 회전하기 위해 팔을 잡아당기는 것과 유사하다.모델에서는 이 효과가 -0.6 ms/day/cy에 기여할 것으로 추정합니다.이 두 가지 효과를 결합하면, 지구 자전의 순 가속도(실제 감속) 또는 평균 태양일(LOD) 길이의 변화는 +1.7ms/일 또는 +62s2/cy 또는 +46.5ns/일이다2.이는 지난 27세기 [3][4][5]동안의 천문학적 기록에서 도출된 평균 비율과 일치한다.

지구시

지구 시간은 이론적으로 균일한 시간 척도로, 이전의 Ephemeris Time(ET)과의 연속성을 제공하도록 정의됩니다.ET는 독립적인 시간 변수였으며, 1948-52년[6] 당시 가능한 한 중력이 균일한 시간 척도를 형성하고 사이먼 뉴콤의 태양표(1895년)에 대한 정의에 따라 특정 관측된 [7]불일치를 수용하는 새로운 방식으로 해석할 목적으로 제안되었다.뉴콤의 표 1900년 1983년을 통해 사람들, 원래 그리니치 표준시, 태양 day,[8][9]의 조건에 ET,[10]의 관점에서 입양된 ET제안에 따라 표현된 후, 그 기간 1960–1983에 관한 그들을 다루(및 발행)표현된 태양의 모든 천문학적인 ephemerides의 기반이 되었다.1948년-52. ET는 (현대 [11]결과에 비추어) 1750년과 1890년 사이의 평균 태양 시간에 근접한 것으로 볼 수 있다. 왜냐하면 뉴컴의 표는 그 기간에 근거했기 때문이다.TT는 엄격히 균일하지만(SI 초를 기준으로 매 초는 다른 초와 동일), 실제로는 10분의14 1 정도의 정확도로 국제원자시(TAI)에 의해 실현된다.

지구의 자전 속도

지구의 회전 속도는 지구의 각도 위치인 시간(특히 가상의 평균 태양에 대한 그리니치의 자오선 방향)을 얻기 위해 통합되어야 합니다.+1.7ms/d/cy를 통합하고 결과 포물선을 1820년 연도에 집중시키면 δT의 [12][13]경우 32 × (년 - 1820/2
100) - 20초가 산출된다.개기 일식을 사용한 δT의 매끄러운 과거 측정치는 -500년(기원전 501년), 0년(기원전 1년), +5710초(500년), +1570초(기원전 1000년), +200초(기원전 1500년)이다.망원경의 발명 이후, 달에 의한 별의 엄폐를 관찰함으로써 측정이 이루어졌고, 이를 통해 δT에 대한 보다 가까운 간격과 더 정확한 값을 도출할 수 있었다. δT는 1680년과 1866년 사이에 +11 ± 6s의 고원에 도달할 때까지 계속해서 감소하였다.1902년 직전 약 30년 동안 마이너스였고, -6.64초에 달했다.이후 2019년 7월 69.358초에서 2019년 9월과 10월 69.338초로 소폭 감소한 후 2000년 1월 +63.83초, 2018년 1월 +68.97초, 2020년 1월 +69.361초로 증가했다.UTC가 UT1을 추적하는 한 UTC에 윤초 수를 추가해야 합니다.(현재 UTC에 사용되는 SI 초는 이미 현재 평균 태양 시간 2의 값보다 약간 짧았다.)[15]물리적으로, 지구 시간으로 그리니치의 자오선은 과거와 미래 둘 다 지구 시간으로 자오선의 거의 항상 동쪽에 있습니다. +17190초 또는 약4+3⁄4 h는 71.625°E에 해당합니다.즉, -500년(기원전 501년)에는 지구의 빠른 자전으로 인해 균일한 TT를 사용하여 계산한 위치의 동쪽에서 71.625°로 개기일식이 발생하게 된다.

1955년 이전 값

1955년 이전의 모든 δT 값은 일식이나 엄폐를 통해 달의 관측에 의존한다.달의 조석 효과에 의해 유발된 마찰로 인해 지구에 의해 손실된 각 운동량은 달로 전달되어 각 운동량이 증가하며, 이는 달의 모멘트 암(지구와의 거리, 즉 달의 궤도의 반장축)이 증가함을 의미하며, 이는 당분간 Ke를 통해 증가된다(당분간 +3.8cm/년).플레어의 행성 운동 법칙은 달이 지구 주위를 더 느린 속도로 회전하도록 한다.δT의 인용된 값은 이러한 영향으로 인한 달 가속도(실제로 감속, 음의 가속도)가 dn/dt = -26µ2/cy라고 가정한다. 여기서 n은 달의 평균 항성각 운동이다.이는 2002년 현재 dn/dt의 최적 추정치인 -25.858 ± 0.003µ/cy에2 [16]가깝기 때문에 현재 값에 적용된 불확실성과 평활도를 고려할 때 δT를 다시 계산할 필요가 없다.오늘날 UT는 은하외 전파원에 의해 형성된 관성 기준 프레임에 대해 관측된 지구의 방향이며, 항성시와 태양시 사이의 채택된 비율에 의해 수정된다.여러 관측소에 의한 측정은 국제 지구 자전 기준 시스템 서비스(IERS)에 의해 조정된다.

지질학적 증거

조석 감속률은 지구-달 시스템의 역사를 통해 변화해왔다.7000만년 전인 백악기 후기에 화석 연체동물 껍데기를 층층이 쌓은 것을 분석한 결과 1년에 372일이 있었고,[17][18] 그 날은 약 23.5시간이었다.조석 리듬에 대한 지질학적 연구에 따르면, 6억 2천만 년 전에는 낮의 길이가 21.9±0.4시간이었고, 1년 동안 13.1±0.1의 동조 달과 400±7의 태양일/년이 있었다.이때부터 지금까지 달의 평균 후퇴율은 2.17±0.31cm로 현재의 절반 수준이다.현재의 높은 속도는 자연 해양 주파수와 조수 [19]주파수 사이의 공명에 가까운 것일 수 있다.

메모들

  1. ^ IERS Rapid Service/Prediction Center(1986년 경).과거 델타 T 및 LOD출처 데이터는 McCarthy and Babcock(1986)에 귀속된다.2022년 4월 취득.
  2. ^ IERS Rapid Service/Prediction Center.Delta T 결정2022년 4월 취득.
  3. ^ 매카시 & 세이델만 2009, 88-89.
  4. ^ 해군 해양학 포털 '롱텀 델타 T'
  5. ^ 해군기상해양사령부, 델타T 정보 - 매카시, D.D. 및 A.K. 밥콕, 지구와 행성 내부의 물리학, Vol. 44, 1986, 281-292
  6. ^ 영국 및 미국의 항해력 사무소 천문력 및 미국 천문력 및 항해력 설명 부록(1961년) (9페이지와 71페이지).
  7. ^ G M 클레멘스의 1948년 제안을 참조하라: "천문상수의 계에 대하여" 천문학 저널 v.53(6), 1170호, 페이지 169–179; 또한 G M 클레멘스 (1971), 천문학 저널 V2에 있는 "천문상수의 계에 대하여"시간 제안); 또한 Ephemeris 시간과 그 참조를 기사화합니다.
  8. ^ 뉴콤브의 태양표(워싱턴, 1895), 서론, I. 표의 기초, 페이지 9와 20, 그리니치 표준시, 그리니치 표준시의 시간 단위 및 태양일을 인용합니다.
  9. ^ 네덜란드 천문연구소 회보 v4(1927), 페이지 21-38에 있는 W de Sitter는 "지구의 자전에 의해 주어진 천문학적 시간"을 언급하는 "달, 태양, 수성, 금성의 영속적 가속과 변동에 대하여"라고 말했다.'유니폼' 또는 '뉴턴' 시대의 어.
  10. ^ 천문 연감에 대한 설명 부록의 페이지 612를 참조하십시오.P K Seidelmann, 1992년, 1960년판 에페메리데스에 ET의 도입을 확인.
  11. ^ 특히 F R Stephenson(1997)과 Stephenson & Morrison(1995)의 책과 논문을 아래에 인용한다.
  12. ^ 유사한 포물선이 McCarthy & Seidelmann(2009) 페이지 54에 표시되어 있다.
  13. ^ "NASA.gov".
  14. ^ "Long-term Delta T — Naval Oceanography Portal". c. 2018. Retrieved September 29, 2018.
  15. ^ :(1) D McCarthy, C Hackman 및 R A Nelson의 천문학 저널 vol.136(2008), 1906-1908 페이지에는 "SI 초는 너무 작은 UT1의 두 번째 시작과 동일한 이전 측정치에 해당한다"고 명시되어 있다.스크리펜시는 넓어진다.":(2) 1950년대 후반에 세슘 표준은 평균 태양 시간(UT2)의 두 번째 평균 길이(결과: 9192631830 주기)와 후생 시간(ET)의 두 번째 평균 길이(결과: 9192631770 ± 20 주기)를 측정하는 데 사용되었다. "시간 척도" by Lenology Lenogy.잘 알려진 바와 같이 SI 두 번째 수치는 9192631770으로 결정되었다.L Essen은 1968년 같은 기사에서 (p.162) 이것이 "UT2의 변화를 볼 때 합리적인 것으로 보인다"고 말했다.
  16. ^ 제이 채프론트, M샤프론투제, G.Francou (2002) :"LLR 측정의 달 궤도 매개변수, 세차 상수 및 조석 가속도에 대한 새로운 결정" (PDF도 참조).천문 및 천체물리학 387, 700~709.
  17. ^ "Ancient shell shows days were half-hour shorter 70 million years ago: Beer stein-shaped distant relative of modern clams captured snapshots of hot days in the late Cretaceous". ScienceDaily. Retrieved March 14, 2020.
  18. ^ Winter, Niels J. de; Goderis, Steven; Malderen, Stijn J. M. Van; Sinnesael, Matthias; Vansteenberge, Stef; Snoeck, Christophe; Belza, Joke; Vanhaecke, Frank; Claeys, Philippe (2020). "Subdaily-Scale Chemical Variability in a Torreites Sanchezi Rudist Shell: Implications for Rudist Paleobiology and the Cretaceous Day-Night Cycle". Paleoceanography and Paleoclimatology. 35 (2): e2019PA003723. doi:10.1029/2019PA003723. ISSN 2572-4525.
  19. ^ Williams, George E. (2000). "Geological constraints on the Precambrian history of Earth's rotation and the Moon's orbit". Reviews of Geophysics. 38 (1): 37–60. Bibcode:2000RvGeo..38...37W. CiteSeerX 10.1.1.597.6421. doi:10.1029/1999RG900016.

레퍼런스

  • 매카시, D.D. & 세이델만, P.K. 타임: 지구 자전에서 원자 물리학으로.와인하임:Wiley-VCH. (2009년)ISBN 978-3-527-40780-4
  • Morrison, L.V. & Stephenson, F. R. "지구 시계 오차 δT의 역사적 값과 일식 계산"(pdf, 862KB), 천문학사 저널 35(2004) 327-336.
  • 스티븐슨, F.R. 역사 일식과 지구의 자전.케임브리지 대학 출판부, 1997.ISBN 0-521-46194-4
  • Stephenson, F. R. & Morrison, L.V. "지구 자전의 장기 변동: 기원전 700년부터 서기 1990년까지"런던 왕립학회 철학거래 시리즈 A 351(1995) 165-202. JSTOR 링크.Delta-T의 '성장'이 약 1500년의 파장을 가진 진동에 의해 수정되고 있다는 증거를 포함합니다. 만약 그것이 사실이라면, 향후 몇 세기 동안 Delta-T 값은 예상보다 더 느리게 증가할 것입니다.

외부 링크