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天文台於報章刊登的文章 Newspaper Articles by Hong Kong Observatory


掌握分秒、與時並進

譚焯明

時間是永恒不息的。時鐘滴答滴答不停響,時間一分一秒的過去,誰也停不了它,更遑論倒數過去。對於一個不經意的人,分秒的過去或許不怎重要,彷彿現在與未來就沒有兩樣。但對大多數工作繁忙的香港人來說,如果一日有四十八小時就好了,一定能把所有的事情辦得妥妥當當,着着領先過人。

人們習慣日出而作,日入而息,冥冥中被驅使著運作。一年四季花開花落,自然現象的來與去都好像有個大時鐘操控著;現正是春天的開始,大自然又會啟動新的氣象來迎接新的一年。當你看到漫山遍野花開繽紛,不其然就欽佩大自然節奏規律的準確。人類因生活的需要,反過來發明了計時儀器來提醒自己。

其實時間是怎樣的一回事呢?

地球自轉一周為一日,一秒是一日的八萬六千四百分之一。在英國格林尼治子午線的平太陽時稱為「世界時」,又叫格林尼治平時。 隨著較為精確的時鐘面世,天文學家發覺在不同地點量度的世界時出現差別,稍後發現這種差別是由於地軸擺動而引起的。為了刪除這些影響,各地的天文台經過詳細測量,對世界時制定了新的時標。

科技一日千里,對時間的準確性要求亦相應提高。在一九六七年舉行的第十三屆國際度量衡會議上通過了一項決議,採納一個極穩定的原子頻率標準代替「秒」的天文定義。制定了一秒為銫(133)原子基態兩個超精細能級間躍遷輻射9 192 631 770周所持續的時間。原子時標的準確度為每日數納秒,而一納秒即十億分之一秒。

一種稱為「協調世界時」的原子時標於一九七二年初成為新的時間基準。同年香港採用協調世界時作為法定時間標準。為了確保協調世界時與世界時相差不會超過0.9秒,所以便在協調世界時內引進「閏秒」的概念。位於法國巴黎的「國際度量衡局」及「國際地球自轉事務中央局」負責協調國際間的時間標準。

香港天文台早在一八八三年成立時已開始提供授時服務,當時是利用天文觀測方法,採用赤道儀及中星儀來測定本港的時間。由於當時香港的人口分佈及工商業都主要集中在維港兩岸,而授時服務的主要客戶又是各船隻的船長,所以用來報時的時間球塔是設在港口著眼的地方。本港第一個時間球塔建在前尖沙咀水警總部內,於一九零八年遷至大包米,即現時尖東的信號山上。及後因電台的設立及被廣泛地用作報時廣播,時間球終在一九三三年中退役。

第二次世界大戰後天文台便裝置了擺鐘,報時準確度逐漸提升,誤差由數秒逐漸改進至五分之一秒。 一九六六年,天文台安裝了一座石英授時系統替代擺鐘,每日與其他中心的報時信號作較對,將準確度維持在80毫秒內。 一九八零年購置了銫原子鐘授時系統,該系統的準確度為每日1微秒以內, 數萬年才會累積快或慢一秒。 一部先進的全球定位系統時鐘也於去年完成安裝。

準確的時計在現代社會是必須的,尤其在香港這個必須掌握分秒的金融中心,錯過適當時機就可能引起重大的經濟後果。在競賽場上,勝負的決定已需要計算到百分之一秒或更高精確度。在科技上,超級電腦的運算速度每秒百億次以上。在一秒鐘內,電腦可運算的數量比一個人整年不停計算的還多。在太空科技的發展方面,太空船的航速每小時達數萬公里,每秒鐘的位置就可以相差十多公里。所以在未來的太空時代,精確無誤的授時系統是不可缺少的。有見及此,香港天文台的授時服務與時並進,擴展至互聯網及自動資料查詢系統,以滿足現代社會的需求。

時代變遷亦改變了人類對時鐘的觀念。由於電子跳字表的普及,年青一代可能對順時針或反時針方向轉動這個概念,慢慢地忘記了。

一九零八年的時間球塔

一九零八年的時間球塔



﹝文匯報 2000年3月3日﹞


※ 多謝文匯報之允許,轉載以上的文章。

最近修訂日期: <2014年4月1日>