時間及其計量
時間是物質存在和運動的一種形式。它與長度、質量一起構成了三大基本物理量。但是同后者相比，時間具有特殊的性質。人們不可能像計量長度和質量那樣，利用一個原器把時間標準恒定地保存起來，而只能選擇某些適合的物質運動過程去進行計量。
長期以來，人類普遍采用天體的宏觀運動周期作為計量時間的標準。這就是傳統的天文時間標準。本世紀六十年代以后，天文時間標準被以物質內部原子的微觀運動為基礎的原子標準所取代。目前，計量時間的標準是銫原子在一定條件下躍遷輻射的振蕩頻率。
通常所說的時間計量，包含既有差別又有聯系的兩個內容：時間間隔和時刻。時間間隔指物質運動的兩個不同狀態之間所經歷的時間歷程。時刻則指物質的某種運動狀態瞬間與時間坐標軸原點之間的時間間距。由于客觀物質世界的運動過程是多種多樣的，因此不可能用同一種時間單位去測量它們。
日、月、年、世紀的計量，屬于歷法范疇。現代科學技術中的時間計量不是指這些長時間間隔的時間計量，而是指日以下的時間間隔的計量；對于專門的天文臺和物理實驗室來說，甚至是指秒以下的時間間隔的計量。
世界時
世界時是以地球自轉運動為標準的時間計量系統。地球自轉的角度可用地方子午線相對于天球上的基本參考點的運動來度量。為了測量地球自轉，人們在天球上選取了兩個基本參考點：春分點和平太陽。
以春分點作為基本參考點，由春分點周日視運動確定的時間，稱為恒星時（簡稱ST）。某一地點的地方恒星時，在數值上等于春分點相對于這一地方子午圈的時角。
以平太陽作為基本參考點，由平太陽周日視運動確定的時間，稱為平太陽時（簡稱MT）。平太陽是美國天文學家紐康（S.Newcomb,1835 – 1909年）在十九世紀末引起的一個假想參考點。它在天赤道上作勻速運動，其速度與真太陽視運動的平均速度相一致，其赤經為：
a⊙=18h38m45s.836+8640184s.542T+0S.0929T2
式中T是從1900年1月0日12時起計的儒略世紀數。
以平子夜作為0時開始的格林尼治平太陽時，稱為世界時（簡稱UT）。
世界時是由恒星時推導出來的，其轉換公式為：
UT0=ST-a⊙-λ+12h
λ為觀測地點的經度（東經）采用值。
各天文臺通過觀測恒星得到的世界時初始值記為UT0。不同地點的觀測者在同一瞬間求得的UT0是不同的。在UT0中引起由極移造成的經度變化改正Δλ，就得到全球統一的世界時UT1。即
UT1=UT0+Δλ
Δλ=(xsinλ-ycosλ)tgφ
x、y是瞬間地極坐標。它同λ一樣，都以CIO為標準。Φ為觀測地點的地理緯度。UT1是全世界民用時的基礎；同時它還表示地球瞬時自轉軸的自轉角度，因此又是研究地球自轉運動的一個基本參量。在UT1中加入地球自轉速度季節性變化改正ΔTs,可以得到一年內平滑的世界時UT2。即
UT2=UT1+ΔTS=UT0+Δλ+ΔTS
從1962年起，國際上統一采用的ΔTS表達式為：
ΔTS=0s.022sin2πt-0s.012cos2πt-0s.006sin4πt+0s.007cos4πt
t以年為單位，從貝塞耳歲首起算。
Δλ和ΔTS的數值由國際時間局（BIH）計算并通報各國。
均時差
真太陽時與平太陽時的時刻差稱為時差。產生的時差的原因是：地球繞太陽運動的軌道為橢園，使得真太陽在天球上的視運動速度不均勻；同時，地球軌道面和地球赤道面之間存在傾角。由真太陽時求平太陽時，或由平太陽反求真太陽時，都需加時差改正。時差的定義可寫作：
η=真太陽時-平太陽時
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