時刻系(じこくけい)とは、時間が経過する歩度、もしくは時刻、またはその両方の基準である。例えば、常用時の基準は時間間隔とその日の時刻の両方を規定する。
歴史的には、時刻系は地球の自転周期に基づいていた。しかし地球が自転する速度は一定ではない。そこで地球自転に基づく基準は最初、地球の公転周期を用いた基準に置き換えられた。しかし地球の軌道は楕円であり、太陽に近い位置では地球の公転は速くなり公転速度も結局は一定ではない。比較的最近になると、時間間隔の基準は地球の自転や公転の速度に基づく過去の基準に代わって非常に正確で安定している原子時計に基づく基準に置き換えられている。
国際単位系(SI)において時間の基準とされている時間間隔は秒である。他の時間間隔(分、時間、日、ユリウス年、ユリウス世紀など)は通常、秒を用いて定義されている。 時刻系は時刻の基準であり、時刻を表現する(例えばグレゴリオ暦の年・月・日・時・分・秒の値を書き下す)際は、時刻系を指定する必要がある。同一時刻でも、用いる時刻系によって異なる表現となる。例えば2017年1月現在、協定世界時(UTC)は国際原子時(TAI)より正確に37秒遅れた値である。 太陽時は太陽日、すなわちある日の正午から次の正午までの時間間隔に基づいている。観測している地点の子午線を太陽が通過した時刻が正午となる。1太陽日は平均すると約24時間である。しかし地球が太陽を公転する軌道は楕円であり、また太陽日には観測者の緯度に依存する変動があるために視太陽時は平均太陽時に比べて最大約15分ずれる。他にも地軸のふらつきなど別の摂動があるが、これらの大きさは1年に1秒以内である。 恒星時は恒星の日周運動の観測に基づく時刻である。恒星日は地球が恒星に対して1回自転するのに要する時間である。1恒星日は約23時間56分4秒である。平均太陽時を精度良く計算する目的で、古くから恒星時(恒星の日周運動観測)が利用された。 グリニッジ平均時(GMT)[注釈 1]はグリニッジ子午線での平均太陽時である。GMTは国際的な時刻基準として使われた。技術的に言えばこの目的のGMTは既に存在していないが、位置に依存しない平均太陽時である世界時が本質的にかつてのGMTを受け継いでいる。グリニッジ平均時は常用時(civil time)の国際基準としても使われた。この意味でもGMTは技術的にはもはや存在しないが、GMTという語は現在の国際基準であるUTCの同義語として今でも使われている。現在でのGMTは厳密にはイギリスの標準時・時刻帯の名称としてのみ存在している。 国際原子時(TAI)はUTCを含む他の時刻基準の計算の基となる基礎的な国際時刻基準である。地球表面(ジオイド面)上の座標時の実現と位置付けられる。TAIは国際度量衡局(BIPM)によって維持されており、環境的・相対論的効果を補正された世界中の数多くの原子時計の入力を合成して作られている。また複数の原子時計の値を較正せず、単に平均して得られる原子時を自由原子時 世界時(UT)は平均太陽時に基づいた時間尺度である。観測地点に依存しない形の定義となっている。UT0は特定の観測地での地球自転 協定世界時(UTC)はTAIから整数秒だけずれている。UTCは閏秒という1秒を必要に応じて導入することで、UT1との差が0.9秒以内になるように保たれている。今日まで挿入された閏秒は常に正の値であった。 GPS時 ある地域の地方時または常用時は、一日の始まりがその場所での深夜に始まるようにUTCに対して四捨五入された固定値(通常は1時間の整数倍)だけずれている時刻である。また一年に2回、時刻を特定値(通常は1時間)だけ変更する場合がある。これについては夏時間を参照のこと。 天文学では、クラウディオス・プトレマイオスの創始以来、正午(昼の12時)を1日の起点とする「天文時」(Astronomical time)を使用してきた。これは天文観測の途中で日付が変わるのは不便だからである。しかし、天文時は一般の生活感覚とは異なるので、混乱の元である。 このため、1925年1月1日からは、 天文時に代えて「常用時」(市民時、civil time)(正子(夜の0時)を1日の始まりとする。)を天文学においても使用している(グリニッジ標準時#天文時の廃止)[2]。 ただし、ユリウス日については、現在でも正午が1日の始まりであることに注意が必要である。 天体暦の計算用途には、暦表時(ET)は太陽系力学時 地球時(TT、Terrestrial Time 地球時(TT)は、1991年まで使われていた地球力学時(TDT)を再定義したものである。 太陽系力学時 地心座標時(TCG、Geocentric Coordinate Time
時刻の表現
様々な時刻系
太陽時
恒星時
グリニッジ平均時(GMT)
国際原子時(TAI)
世界時(UT)
協定世界時(UTC)
GPS時(GPST)
地方時詳細は「標準時」を参照
天文時と常用時
惑星運動の計算に用いられる時刻系も)はすべて惑星の運動を計算するための一様な時刻を与える時刻系である。現在では、地球時(TT)は地球表面(ジオイド表面上)での時刻、地心座標時(TCG)は地球中心での座標時、太陽系座標時(TCB)は太陽系の重心での座標時、そして太陽系力学時
地球時(TT)
太陽系力学時(TDB)
地心座標時(TCG)
太陽系座標時(TCB)
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
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