時間標準化與秒的定義

資通訊應用若採用分散式系統，不同電腦間的時鐘同步就非常重要。

愛因斯坦思考時間與空間的整合理論，有別於牛頓的絕對且相互獨立時間與空間。愛因斯坦不認為時間是獨立空間之外的絕對物理單位。在他的廣義及狹義相對論中提到時間膨脹(time dilation)效應，即時間不是絕對的單向流逝的正數增量，在時空的整合理論中，時間是一個向度，依照參考點的不同它既可以是負數，也可以是正數，特殊情況還能出現正負數疊加狀態，而有變異時空的現象。

因此理論上，在不同條件下的觀察者可以看到另一人事物的過去與未來，但是物理條件是觀察者與被觀察者必須在同一個時空參考點之慣性系統上且無加速的相對快速運動之下。這個理論部分被證實是正確的，後來也應用到全球定位系統(GPS)，校正了高速繞行的衛星與地球表面的時間差而大大提升GPS定位的準確度。

今日的時間是如何標準化？加拿大的鐵路工程師佛萊明(Sandford Fleming)首先提出標準時間系統(General System of Standard Times)，將地球劃分成24個時區，並以太平洋中的180度經線，作為地球上「今天」和「昨天」的分界線，稱為國際換日線 (International Date Line)。

為了避免在一個國家中同時存在著兩種日期，國際換日線並不是一條直線，而是折線。它北起北極，通過白令海峽、太平洋，直到南極。這樣一來，換日線就不會穿過任何國家。這條線上的子夜，即地方時間零點，為日期的分界時間。按照規定，凡越過這條變更線時，日期就要發生變化：從東向西越過這條界線時，要加一天；而從西向東越過這條界線時，要減去一天，1884年國際經度會議採用了這套系統。

佛萊明將世界時間「大一統」的想法起因於火車時刻表，有一次來自兩個不同時間城市的列車，由於時間沒有協調好而相撞。身為加拿大太平洋鐵路公司的鐵路工程師，佛萊明決心想法子來解決問題。1876年，他成功的提出標準時間系統。

佛萊明的系統，知易行難，要將不同鐘錶同步，仍然是很困難的事。愛因斯坦在1902年擔任伯恩瑞士專利局的助理鑑定員，從事電磁發明專利申請的技術鑑定工作。因此這類技術問題時常出現在愛因斯坦的思考，導致他作出關於光的性質與時空之間的基礎關聯的大膽結論，最後出現了相對論這種奇怪的理論。

1912年，中華民國依據將國土劃分為五個時區。1949年後，兩岸分治，但都選定比世界協調時 (Coordinated Universal Time; 簡稱UTC)快8小時，亦即UTC+8為其統治區域的標準時間。中華人民共和國政府將原先五個時區，合併為單一的北京時間。古代中國的標準時間則是隨朝代而異。基本而言，各朝天文預測都是以首都(即是欽天監的觀測點所在地)的經緯作為標準時間。今日有些算命程式仍把出生時辰轉換成洛陽的標準時間，再以古書解釋預測結果。

以往日晷顯示的是「視太陽時」(Apparent Solar Time)。不幸的是，地球赤道面與公轉軌道面傾斜，運行速度又會變化，「視太陽時」欠缺均勻性。自1924年2月5日開始，格林威治天文台每隔一小時會向全世界發放調時信息，是為格林威治標準時間(Greenwich Mean Time；GMT)。後來又發現地軸擺動，GMT也不很準，於是就以「原子時」(Atomic Time)為標準。

大部分讀者大概不知「秒」的定義吧？根據1967年國際度量衡會議所頒布「秒」的天文定義，：「一秒為銫-133原子基態兩個超精細能級間躍遷輻射9,192,631,770週所持續的時間。」

格林威治天文台。林一平提供