An unzähligen Stellen im Netz finden Sie die Behauptung, dass Schaltsekunden in UTC eingefügt werden, um UT1 zu verfolgen, das wiederum die mittlere Sonnenzeit am Referenzmeridian verfolgt.
Als ich jedoch versuchte, eine tatsächliche Definition von UT1 zu finden, konnte ich am ehesten die IAU-Auflösung B1.8 aus dem Jahr 2000 finden , die sie implizit aus der folgenden Beziehung zum Erddrehwinkel zu definieren scheint:
Hier scheint die magische Konstante 1.00273781191135448 aus dem Verhältnis zwischen der Erdrotationsperiode und dem Sternjahr abgeleitet zu sein - es scheint jedoch keine Vorkehrung zu treffen, um sie an beobachtete Änderungen dieses Verhältnisses anzupassen. (Die niedrigstwertigen Ziffern der Konstanten müssen bereits falsch sein).
Wenn UT die Erdrotation verlangsamt, wird UT1 daher nicht mehr mit der mittleren Sonnenzeit am IERS-Referenzmeridian synchron sein? Oder fehlt mir etwas?
Antworten:
Diese Frage stellt tatsächlich die Frage: Gibt es eine möglicherweise progressive Diskrepanz zwischen dem offiziellen Zeitmaß UT1 und einem anderen glaubwürdigen Maß für die mittlere Sonnenzeit? Dies ist schwieriger zu beantworten, als es zunächst scheinen mag.
UT1 ist der derzeitige offizielle Vertreter der mittleren Sonnenzeit: Es ist zweifelhaft, ob ein unabhängiges Maß für die mittlere Sonnenzeit (außer direkten Verwandten von UT1 wie UT0 oder UT2) kürzlich mit irgendeiner Genauigkeit definiert oder berechnet wurde. (Die normalerweise durchgeführte Methode der Zeitgleichung ist nur ungefähr, da sie die vielen seit dem frühen 18. Jahrhundert entdeckten Sonnenstörungen ignoriert und ihre Ergebnisse von der genauen mittleren Sonnenzeit um bis zu 3 Sekunden abweichen können: siehe Hughes et al. (1989), "Die Gleichung der Zeit", http://adsabs.harvard.edu/abs/1989MNRAS.238.1529H.) Wie die Frage zeigt, besteht ein Grund für die Infragestellung von UT1 darin, dass die Sonnenzeit natürlich von zwei unabhängigen Variablen abhängt, die sich auf die Winkelraten der axialen Rotation der Erde und der Umlaufbahn der Erde um die Sonne beziehen: Im Gegensatz dazu die offizielle UT1 Die Berechnung scheint diese zu einem einzigen konstanten Verhältnis zu verdichten, wodurch eine der unabhängigen Variablen des natürlichen physikalischen Modells verloren geht. Dies kann durchaus den Verdacht erwecken, dass UT1 von einer physikalisch definierten mittleren Sonnenzeit abweicht oder davon abweicht.
Tatsächlich gibt es eine (nicht mehr offizielle) alternative und physikalische Grundlage für die Berechnung der mittleren Sonnenzeit. Dies kann aus der Geschichte der mittleren Definitionen und Berechnungen der Sonnenzeit des 19. Jahrhunderts entnommen werden. Gleichzeitig gibt es auch einige Dokumentationen aus der Geschichte, die den Ursprung und die Art einiger der im 20./21. Jahrhundert unternommenen Schritte aufzeigen, um das alte physikalische Modell des 19. Jahrhunderts auf das aktuelle (und sehr nicht) zu ändern. transparent!) Berechnungsgrundlage für UT1, beschrieben in: (N Capitaine et al. (2003), "Ausdrücke zur Implementierung der IAU 2000-Definition von UT1", Astronomy & Astrophysics 406, 1135-1149, http: // adsabs .harvard.edu / abs / 2003A% 26A ... 406.1135C ).
Klassische Methode zur Bestimmung der mittleren Sonnenzeit (Nautischer Almanach, 19. Jh.): (Hier nicht erörtert wird die Methode der Zeitgleichung, die umständlicher wurde, als im 18. Jh. Nacheinander Störungen der scheinbaren Sonnenbewegung entdeckt wurden. Alle mussten in präzise Berechnungen einbezogen werden.) Eine einfachere äquivalente Methode für die mittlere Sonnenzeit mit einer für ihre Periode geeigneten astronomischen Genauigkeit wurde von Nevil Maskelynes Tabellen von 1774 (zu finden unter http: //docs.lib) bereitgestellt. noaa.gov/rescue/rarebooks_1600-1800/QB12M31774.pdf), insbesondere seine Tabelle der mittleren Länge der Sonne, die von Grad in Stunden umgerechnet und mit einer Genauigkeit von 0,01 Zeitsekunden angegeben wurde. Seine Anweisungen zeigten, wie man damit die beobachtete Sternzeit in Sonnenzeit umwandelt. Es mag unklar sein, ob Maskelyne beabsichtigte, mit dieser Methode einen Standard aus der mittleren Zeit von Greenwich zu machen, aber genau das scheint passiert zu sein. Nach JJ Lalandes 'Astronomie' (3 Ausgaben, Paris, 1764, 1771, 1792) stützten sich die Methoden für die mittlere Zeit zunächst noch gewöhnlich auf die Zeitgleichung, aber Lalandes dritte Ausgabe von 1792 (Band 1, https: // archive.org/details/astronomielalande01lala, siehe Art. 1014-5, S. 361), fügte eine Erwähnung von Maskelynes Tabelle hinzu und kommentierte, dass "in England" verwendet wurde, um die mittlere Zeit einer Beobachtung zu ermitteln. Der nautische Almanach begann schließlich (ab 1833), die Beziehung zwischen siderischer und mittlerer Sonnenzeit (siderische Zeit um (Greenwich) mittlerer Mittag) und während des restlichen 19. Jahrhunderts zu tabellieren. Solche Tabellen lieferten Standardmethoden für Observatorien zur Ermittlung der mittleren Sonnenzeit aus der Sternzeit (siehe JC Adams 1884, "Zur Definition der mittleren Sonnenzeit", Observatorium 7, 42-44, http://adsabs.harvard.edu/abs/). 1884Obs ..... 7 ... 42A ).
Die Methode hat eine einfache physikalische Grundlage in der sphärischen Astronomie und verwendet eine Unterteilung in zwei Teile des Bogens des Himmelsäquators, der sich vom Äquinoktialpunkt nach Osten bis zum Punkt erstreckt, der am Meridian gipfelt - siehe Abbildung unten.
Die Zeitdefinitionen und Erklärungen von JJ de Lalande (1792, 'Astronomie', 3. Aufl. Bd. 1, Art. 1014, S. 361, https://archive.org/details/astronomielalande01lala ) geben klar an (Ausdruck der richtigen Aufstiege) in Grad nach Lalandes Brauch):
"Die mittlere Länge der Sonne plus die in Grad umgerechnete mittlere Zeit ergeben den richtigen Aufstieg in die Mitte des Himmels." Dies bedeutet in Bezug auf das Diagramm hier: QS + MS = QM.
Lalande wies auch darauf hin (Art. 1015), dass "der rechte Aufstieg der Sonne oder der des Sterns, der verwendet wurde, um den richtigen Aufstieg des Mittelhimmels zu finden, vom mittleren Äquinoktium wie der mittleren Länge der Sonne gezählt werden sollte ...". Moderne Leser müssen weiter beachten, dass (a) die beobachtete und tabellarische "Sternzeit" bis etwa zum Ende des 19. Jahrhunderts immer den Effekt der Nutation beim rechten Aufstieg beinhaltete, dh es war "scheinbare" Sternzeit (siehe Erklärung im Nautischen Almanach) 1864, S. 515, https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015068159329 ) und (b) auch in jenen Tagen enthielten die tabellarischen mittleren Längen der Sonne noch den Effekt der mittleren Aberration: Newcomb's Tabellen von 1895-8 waren die ersten, die versuchten, es zu entfernen.
Lalande (Art. 1015) fuhr fort: "Daraus folgt, dass der richtige Aufstieg des Mittelhimmels" {dh Sternzeit} ", der zu der Ergänzung zu 24 Stunden der mittleren Länge der Sonne hinzugefügt wird, die mittlere Zeit ergibt", und "diese Methode wird angewendet in England, um den Zeitpunkt einer Beobachtung zu finden: Herr Maskelyne hat in seinen Tabellen die zeitliche Bewegung der Sonne auf Hundertstelsekunden angegeben. "" In Bezug auf das Diagramm bedeutet dies: mittlere Zeit MS = QM + (24h - QS ) = QM - QS.
Eine moderne Version der vorstehenden klassischen Methode zur Definition der mittleren Sonnenzeit:Während des Zeitraums, in dem Methoden wie die oben genannten aktuell waren, wurden die Quellen der Solartabellen, die zur Berechnung der jährlichen Almanache verwendet wurden, gelegentlich aktualisiert, als neuere und korrektere Theorien und Tabellen verfügbar wurden. So wurden für den (britischen) Nautischen Almanach die mittleren Elemente von Delambre für die Sonne mit geringfügigen Korrekturen bis 1833 verwendet, dann die mittleren Elemente von Bessel von 1834 bis 1863 und die von Leverrier von 1864 bis zum Ende des Jahrhunderts. Das Prinzip blieb unverändert, obwohl an den Umstellungspunkten leichte Diskontinuitäten in den Tabellen auftraten. Dementsprechend kann eine modernisierte Version des gleichen Verfahrens unter Verwendung aktueller genauer Daten für die mittleren Längengrade der Sonne implementiert werden. Zwei moderne Quellen für mittlere Elemente / Längengrade für die Sonne (beide in Bezug auf Ephemeride / dynamische Zeit TT) sind verfügbar: in JL Simon et al.http://adsabs.harvard.edu/abs/1994A%26A...282..663S ; und in J Chapront et al., "Eine neue Bestimmung der Mondorbitalparameter ..." (abgeleitet von der JPL-Nachfolger-Ephemeride DE405 im offiziellen Gebrauch 2003-14), Astronomy & Astrophysics 387, 700-709, http: // adsabs .harvard.edu / abs / 2002A% 26A ... 387..700C. Die Sonnenpositionen in diesen beiden Ephemeriden unterscheiden sich für die vorliegenden Zwecke kaum voneinander. Die mittleren Sonnenlängen, die aus dem mittleren Äquinoktium des Datums berechnet werden, sind in Simon et al. Die Daten von Chapront et al. sind für ein festes Äquinoktium von J2000, auf das die allgemeine Längenpräzession angewendet werden muss. Beide Sätze moderner mittlerer Längen sind geometrisch, so dass die mittlere Aberration im Bogen als -20 ".4955 angewendet werden kann. Mit dieser Anpassung können sie dann wie die alten mittleren Längen verwendet werden, die in Zeit umgewandelt werden und als richtige Aufstiege des fiktiven Mittelwerts behandelt werden Sonne und wird in den oben angegebenen Formeln angewendet, um die mittlere Sonnenzeit mit der mittleren Sternzeit in Beziehung zu setzen. Die Ergebnisse können mit den aktuellen Werten für UT1 verglichen werden. {Einige Beispielberechnungen werden auf Anfrage hinzugefügt.}
Moderner IERS-Nullmeridian: Es ist anzumerken, dass anscheinend keine Zeitdifferenz zwischen dem alten Transitinstrument am Greenwich-Observatorium und der Zeit am neuen IERS-Referenzmeridian (Nullmeridian) berücksichtigt werden muss. Die Bodenspur des IERS-Referenzmeridians befindet sich etwa 102 m östlich der Meridianlinie durch das alte Transitinstrument. Ein Artikel von S. Malys et al. (2015), "Warum sich der Greenwich-Meridian bewegte" (J Geodesy 89, 1263-1272, unter http://adsabs.harvard.edu/abs/2015JGeod..89.1263M) erklärt den Unterschied der Bodenspur als Effekt der lokalen Gravitationsablenkung der Vertikalen. Während sich also die Bodenspur des IERS-Nullmeridians merklich östlich des alten Airy-Transitinstruments befindet, um eine Entfernung, die eine Drehung von etwa 5,3 Zoll Bogenlänge oder etwa 0,35 Zeitsekunden ergeben würde, wenn sie eine geozentrische Drehung auf a darstellen würde sphäroidale Erde, es hat tatsächlich keine Drehung des Referenzrahmens gegeben (innerhalb des Messfehlers): Die Auslenkung der Vertikalen macht den Unterschied zu einer parallelen Verschiebung. Mit der nominell meridianen (aber nicht geozentrischen) Ebene des alten Transitinstruments praktisch parallel zu einer geozentrischen Meridianebene durch die östlichere Bodenspur des IERS-Referenzmeridians würde ein Transitinstrument, das in der geozentrischen IERS-Meridianebene montiert ist, "sehen".
Moderne Änderungen der mittleren Sonnenzeit / UT1: Der Nautische Almanach-Standard des 19. Jahrhunderts für die mittlere Sonnenzeit wurde auf mehrere aufeinanderfolgende Arten in Richtung des aktuellen Standards für UT1 geändert. (Hier werden die Korrekturen für beobachtete Polarwanderungen und saisonale Effekte, die zu den Unterschieden zwischen UT0, UT1 und UT2 führen, nicht erörtert.) Aber es gab eine Geschichte des 19. Jahrhunderts. Kontroverse über eine der oben erwähnten Umstellungen von älteren auf neuere Solardaten, die eine kurze Beschreibung wert ist, da sie einen Teil des 20./21. Jahrhunderts vorwegnimmt und möglicherweise beeinflusst hat. Abweichungen von der Verwendung der mittleren Sonnenlängen.
Bei einer der Umstellungen (von Bessels Daten bis Ende 1863 auf LeVerriers Daten ab 1864) wurde eine Diskontinuität von etwas mehr als einer halben Sekunde in der tabellarischen Beziehung zwischen Stern- und mittlerer Sonnenzeit erzeugt (z. B. durch die täglichen tabellarischen Werte der Sternzeit am mittleren Mittag im Seealmanach für '1863 Dec 32' und 1864 Jan 1) (Daten für Greenwich Mean Noon 1864 Jan 1 im Band 1864, unter https://babel.hathitrust.org/ cgi / pt? id = mdp.39015068159329 und für denselben physischen Tag im Band von 1863, an dem er als "1863 Dec 32" bezeichnet wurde, https://babel.hathitrust.org/cgi/pt?id=mdp.39015068159006 ) .
Im Vorwort von 1864 gab es eine kurze Erklärung und Entschuldigung: Der Schrittwechsel entstand, weil LeVerriers Theorie neue langfristige periodische Störungen der Sonne identifiziert hatte: Solange diese unentdeckt blieben, war ihre Wirkung in den alten Mittelelementen impliziert, und so weiter sie mussten aus dem neuen entfernt werden; Die größte von ihnen aufgrund von Mars und Jupiter befand sich Anfang 1864 in der Nähe ihres Höhepunkts und war für fast die gesamte zeitliche Diskrepanz der Umstellung verantwortlich.
Diese Umstellung und Diskontinuität erregte fast zwanzig Jahre lang wenig Aufmerksamkeit; Aber dann versuchte EJ Stone, ein angesehener Astronom und Direktor eines Universitätsobservatoriums, in den 1880er Jahren, wachsende Diskrepanzen zwischen beobachteten Mondorten und Positionen zu erklären, die von Hansens 'Tables de la Lune' von 1857 berechnet wurden. Stein ergriff (fälschlicherweise) als Ursache für die Mondfehler die Diskontinuität von 1864 von etwa einer halben Sekunde in der berechneten mittleren Sonnenzeit, die sich aus der Umstellung von Bessels mittleren Sonnenelementen auf die von Leverrier ergab (EJ Stone, 1883 MNRAS 43, 335-345 und 401-407). Die beiden Effekte hatten nichts miteinander zu tun, und Stone hatte auch einen Fehler gemacht, der die Fehler um den Faktor 365 übertrieb. Stones Fehler wurden von nicht weniger einem Quartett als John Couch Adams (1883 MNRAS 44, 43-47; 1884 MNRAS 44, 82-84), Arthur Cayley (1883 MNRAS 44, 47-49; 1884 MNRAS 44, 84-85), Simon Newcomb (1884 MNRAS 44, 234-5; 1884 MNRAS 44, 381-3; 1894 MNRAS) 54, 286-8) und GB Airy (1883 Observatory 6, 184-5), aber Stone hielt hartnäckig an seiner Position fest. Er schrieb auch ein vehementes Papier für die Royal Society, basierend auf seiner fehlerhaften Analyse der Mondfehler, in dem er darauf bestand, dass in Zukunft keine Revision mehr zugelassen werden sollte, um eine Diskontinuität im tabellarischen Maß der mittleren Sonnenzeit (EJ Stone) zu erzeugen (1883), Proc. R. Soc. Lond. 35, 135-7,http://rspl.royalsocietypublishing.org/content/35/224-226/135 ). Dies war natürlich eine Forderung, die mit der Verwendung korrigierter Sonnenmittellängen nicht vereinbar war, wenn neue Theorien und Beobachtungen die Notwendigkeit einer Korrektur zeigten. Seltsamerweise wurde Stones Prinzip, Kontinuität zu fordern, tatsächlich bei den Änderungen an UT1 befolgt, die 1984 und 2003 (und implizit 1960) explizit vorgenommen wurden. Es ist schwer zu sagen, ob dies auf einen Nachkommen von Stones Einfluss zurückzuführen ist oder nicht.
Ab dem 19. Jahrhundert gab es vier Hauptveränderungen. oben beschriebene Praxis: 1900 mit Newcombs Formel für Zeitmengen; 1960 und die Einführung der Ephemeridenzeit in viele Berechnungen, jedoch nicht in die Zeitmengen; 1984 mit einer neuen offiziellen Definition von UT1, übernommen von Aoki et al. (1982), "Die neue Definition der Weltzeit", http://adsabs.harvard.edu/abs/1982A%26A...105..359A ; und 2003 mit der Einführung der aktuellen Basis von UT1, kurz beschrieben in IAU 2000-Resolution B1.8 und ausführlicher in N Capitaine (2003) "Ausdrücke zur Implementierung der IAU 2000-Definition von UT1", http: //adsabs.harvard .edu / abs / 2003A% 26A ... 406.1135C .
1900: Die Zeitformel von Newcomb hat das Zeitäquivalent der mittleren Länge der Sonne nur geringfügig geändert, indem der quadratische Term erhöht wurde. Die Motivation und Wirkung gehen auf die Arbeit und Praxis von LeVerrier zurück, die 1886 von A Gaillot zusammengefasst wurde: "Sur la mesure du temps", Bulletin Astronomique, Ser. I, v.3, 221-232, http://adsabs.harvard.edu/abs/1886BuAsI...3..221G. LeVerriers Präzessionsanalyse ging davon aus, dass die axiale Rotation der Erde vollkommen gleichmäßig war. Er fand auch heraus, dass seine Theorie der Präzession der Äquinoktien beim rechten Aufstieg zu einem quadratischen Term führte, der nicht mit dem quadratischen Term für die weltliche Längenbeschleunigung der Sonne übereinstimmt. Durch Einbeziehen eines Inkrements im quadratischen Term in den Längengrad der Sonne, um die Diskrepanz 2. Ordnung zu beseitigen, wurden Inkremente in der mittleren Zeit vorgenommen, die eng proportional zu denen in der Sternzeit sind (und die angenommene Gleichmäßigkeit der Erdrotation in eine proportionale Gleichmäßigkeit übertragen der abgeleiteten (aber geänderten) Berechnung für die mittlere Sonnenzeit). Newcomb erwähnte den Punkt kurz in seinem Buch "Die Elemente der vier inneren Planeten und die fundamentalen Konstanten der Astronomie" (1895, at https://archive.org/details/cihm_16774 , siehe S.188). Dies scheint der historische Ursprung der immer noch aktuellen Praxis zu sein, das Maß der mittleren Sonnenzeit zu einer exakten linearen Funktion der Erdrotation zu machen, ein Punkt, der speziell durch die aktuelle Frage aufgeworfen wird. Niemand nimmt jetzt an, dass die Erdrotation gleichmäßig ist.
1960: Mit der Einführung der Ephemeridenzeit ( https://en.wikipedia.org/wiki/Ephemeris_time ) in die offiziellen Almanache von 1960 wurden die Solardaten effektiv korrigiert, nicht wie üblich durch Änderung der Zahlen, sondern nach Zeit -Verschiebung durch eine Verschiebung DeltaT, die Differenz (Ephemeridenzeit - Weltzeit). Die Zahlen wurden unverändert beibehalten, bezogen sich jedoch jetzt auf eine andere Zeitskala. Bei der Berechnung der nominell mittleren Sonnenzeit wurden überhaupt keine Änderungen vorgenommen. Der Effekt bestand darin, den Aufbau der Zeitfehler beizubehalten, die sich aus der Differenz zwischen der neuen besten Schätzung des mittleren Sonnenstandes und dem alten ergeben.
1984: Die Definition von UT1 wurde so überarbeitet, dass die Kontinuität von Wert und Rate zum Zeitpunkt der Umstellung, Anfang 1984, erhalten blieb (siehe S. Aoki et al. (1982), Link oben).
2003: Eine weitere Überarbeitung von UT1 wurde vorgenommen, um die Kontinuität zum Zeitpunkt der Umstellung, Anfang 2003, aufrechtzuerhalten (siehe N Capitaine et al., (2003), Link oben).
Zusammenfassung / Schlussfolgerung: Die obige Beschreibung zeigt, wie die aktuellen Berechnungen für UT1 im Prinzip von den klassischen Methoden zur Definition und Berechnung der mittleren Sonnenzeit abgewichen sind. Aber es scheint nicht mehr behauptet zu werden, dass UT1 istMittlere Sonnenzeit: Das NFA-Glossar der IAU 2006 nennt UT daher nur "ein Zeitmaß, das in enger Annäherung an die mittlere Tagesbewegung der Sonne entspricht". Die aktuellen Werte von UT1 können mit den Ergebnissen einer modernisierten Version einer alten Standardmethode für die mittlere Sonnenzeit ab der Sternzeit verglichen werden. Es scheint, dass die Unterschiede zwischen diesem und dem aktuellen UT1 immer noch deutlich unter einer Sekunde liegen, obwohl erwartet werden kann, dass sie mit zunehmendem DeltaT zunehmen, dem Sekundenunterschied zwischen ((dynamischem) TT - UT1). Somit bleiben die Unterschiede wahrscheinlich geringer als die zulässigen Unterschiede, beispielsweise zwischen UT1 und UTC. Der IAU-Glanz scheint weitgehend gerechtfertigt zu sein, obwohl es möglicherweise weiterhin von Interesse ist, eine Methode zur Berechnung einer traditionelleren Form der mittleren Sonnenzeit zu haben, um etwaige akkumulierte Diskrepanzen zu überprüfen.
{Hinweise auf Fehler in all dem werden dankbar geschätzt!}
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Die Erdrotation, UT1 und der Erdrotationswinkel werden streng gegen extragalaktische Lichtquellen gemessen. In der Tat wird UT1 heutzutage unter Verwendung der von Ihnen erwähnten Definition berechnet, einer direkten linearen Beziehung mit dem Erdrotationswinkel zwischen den dazwischenliegenden himmlischen und terrestrischen Rahmen anstelle der tatsächlichen fiktiven mittleren Sonne, da eine solche Messung im Kontext von unpraktisch ist moderne Genauigkeiten, die von diesen Rahmen benötigt werden.
Hier ist eine gute Referenz, um über dieses komplexe Thema zu lesen:
US Naval Observatory, Präzisionszeit und Erdrotation, Dennis D. McCarthy, IAU 2004, https://www.cambridge.org/core/services/aop-cambridge-core/content/view/S1743921305001377
BEARBEITEN -
Hier ist ein anderer Ansatz, der auch zum Verständnis dieses Themas beitragen kann.
Das Wichtigste ist, dass wir heutzutage mit der zunehmenden Genauigkeit, die viele moderne Anwendungen benötigen, Referenzrahmen und Beziehungen zwischen ihnen benötigen, die so konsistent und genau wie möglich sind. Dazu beziehen wir uns auf die stabilsten und am leichtesten messbaren Objekte.
Das Problem mit der Sonne war, dass ihr Standort oder ihre mittlere Bewegung nicht wie Quasare mit einer Genauigkeit von einigen zehn Mikrosekunden verfolgt werden kann. Die Annahme einer darauf basierenden Definition hätte zu Ungenauigkeiten in der Definition selbst geführt und die Beziehungen komplexisiert, wodurch die Genauigkeit des gesamten Systems untergraben würde, da UT1-UTC eine der Verbindungen zwischen dem terrestrischen und dem himmlischen Rahmen ist. Daher beschloss die IAU, eine Definition zu übernehmen, die von der mittleren Sonnenzeit "getrennt" ist, während sie unter Verwendung des angenommenen Verhältnisses einigermaßen nahe an der mittleren Sonne gehalten wird. Das Verhältnis wird für zivile Zwecke jahrzehntelang gut sein, und spätere Verfeinerungen, um es einigermaßen nahe an der mittleren Sonne zu halten und gleichzeitig die Kontinuität aufrechtzuerhalten, werden ohnehin viel einfacher zu machen sein.
Eine andere Möglichkeit, sich das Problem vorzustellen, ist folgende: Angenommen, Sie lebten auf einem Boot (Erde) und benötigten sehr genaue Messungen von Objekten um Sie herum auf dem Boot und auf dem Meer, z. B. Fische, Wale usw. (Satelliten und Planeten). Sie sehen verschiedene Dinge um sich herum: die Lichter anderer Boote, die Lichter an einem entfernten Ufer. Möchten Sie sich lieber auf das blendende und tanzende Licht (Sonne) eines anderen Bootes oder auf ein viel stabileres und kleineres Licht am fernen Ufer (Quasare) ausrichten, um die Ausrichtung Ihres Bootes zu bestimmen? Die Verwendung eines anderen sich bewegenden Bootes als Referenz für Koordinatensysteme würde die Sache komplizieren und Messfehler verursachen, während Sie versuchen, andere Objekte relativ dazu zu positionieren. Wenn Sie jedoch das entfernte Ufer verwenden, wird Ihre Referenz viel stabiler und genauer.
Zusammenfassend haben wir jetzt zwei Hauptreferenzsysteme: ITRS (Erdkruste) und ICRS (entfernte Sterne) und eine Verbindung zwischen ihnen (ERA und Polarbewegung), die so genau wie möglich ist. Wir halten UT1 für alle zivilen Zwecke nahe genug an der Sonne und definieren es aus Gründen der Genauigkeit, Einfachheit und Kontinuität mit einer sehr einfachen und direkten Formel in Bezug auf ERA.
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Nein, nicht da es Universalzeit genannt und mit international vereinbarten Ausdrücken berechnet wurde, hat es die mittlere Sonnenzeit genau verfolgt, aber es ist sehr nahe.
Seago und Seidelmann führten mehrere Simulationen durch, wann die mittlere Sonne über dem Nullmeridian steht, und veröffentlichten ihr Ergebnis im Rahmen des Treffens der American Astronautical Society Advances in the Astronautical Sciences 148: 1789-1807 (Treffen war das AAS / AIAA Spaceflight Mechanics Meeting Feb.). 10-14, 2013, Kauai, HI (siehe http://www.univelt.com/book=4186 und Papier war AAS 13-486). Dieses Papier ist online verfügbar unter http://www.agi.com/resources/white-papers/the-mean-solar-time-origin-of-universal-time-and-u
Seago und Seidelmann stellten fest, dass UT und MST aufgrund von Annahmen, die Simon Newcomb bei der Erstellung seines Referenzrahmens getroffen hat, um einen zunehmenden Betrag abweichen, der ungefähr 0,002738 ∆T entspricht
Bei einem Treffen der Conférence Internationale des Étoiles Fondamentales in Paris im Jahr 1896 waren sich die Direktoren der großen Observatorien einig, dass Newcombs Ausdrücke in den Sonnentabellen (Astronomical Papers of the American Ephemeris, Band 6) und anderen USNO-Veröffentlichungen von allen Staatsangehörigen übernommen werden sollten Ephemeriden ab 1900, und sie wurden bis zur Einführung des IAU 1976-Systems im Jahr 1984 weiter verwendet. Die Ausdrücke von Newcomb finden Sie auf Seite 9 dieses Bandes. Sie wurden als Definition der Weltzeit verwendet, und wie in anderen Antworten angegeben, behielten alle nachfolgenden Änderungen der Definition von UT1 die Kontinuität in Wert und Rate zum Zeitpunkt der Umstellung bei. Newcombs Ausdruck für den rechten Aufstieg der fiktiven mittleren Sonne (angegeben als τ) ist der gleiche wie in Gleichung 5 in Seago und Seidelmann.
Unbekannt für Seago und Seidelmann, als sie dieses Papier 2013 schrieben, war diese Abweichung bereits zu Beginn der Ephemeridenzeit verstanden und von DH Sadler in seiner Monographie von 1954 in Occasional Notices of the RAS, 3, S. 103, dokumentiert , die unter https transkribiert ist : //www.ucolick.org/~sla/leapsecs/twokindsoftime.html Die Zahl, die Sadler erhalten hatte, war 0,00273 ΔT
Beachten Sie, dass 1,00273 das Verhältnis der mittleren Sonnen- und Sternentage ist, und Sadlers Verständnis beruhte auf seiner Teilnahme am CNRS-Treffen von 1950, Constantes Fondamentales de l'Astronomie, am Observatoire de Paris, wo GM Clemence in Übereinstimmung mit dem Astronomen Royal Sir die Ephemeridenzeit vorschlug H. Spencer Jones, der 1939 die ungleichmäßige Rotation der Erde dokumentiert hatte ( http://adsabs.harvard.edu/abs/1939MNRAS..99..541S ).
Also, ja, wenn die Erdrotation langsamer wird, wird die Differenz zwischen UT = 12: 00 und der mittleren Sonne über Greenwich abweichen, aber sehr langsam.
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