qakcn
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科普第19篇——时间

楼主#
更多 发布于:2011-09-30 02:30
计算机对日期时间的处理也是很重要的,有的地方甚至为了专门存储日期时间而有特殊的一种类型(比如MySQL数据库)。
于是这次就系统的介绍一下时间。

先来回顾一下古人。
什么日晷、滴漏这些我们就不说了,我们就说说我国古人的计时方法。

大家对“时辰”这个词一定不陌生,我国古人将一天分成12份,每份是一个时辰,用一个地支来表示。
可以简单地算出一个时辰就是两个小时,对应关系如下:
子——11:00PM~01:00AM
丑——01:00AM~03:00AM
寅——03:00AM~05:00AM
卯——05:00AM~07:00AM
辰——07:00AM~09:00AM
巳——09:00AM~11:00AM
午——11:00AM~01:00PM
未——01:00PM~03:00PM
申——03:00PM~05:00PM
酉——05:00PM~07:00PM
戌——07:00PM~09:00PM
亥——09:00PM~11:00PM

此外,古人们还将一个时辰划分为八刻,可以简单地算出一刻就是15分钟。一刻15分钟这个概念我们今天也依然在用。
当然,和计年、月、日一样,地支前面也可以加入天干,形成干支计时。从一个甲子到下一个甲子相差60个干支,计时的话就是60个时辰,也就是5天。
年月日时全部用干支来表示,就是所谓的“八字”,“生辰八字”就是出生时的时间。
关于年月日的我们下次再讲。

我国古人是靠日晷这些仪器来计时的,由于太阳的照射角度和升落时间在一年中都会变化,所以这种方法计时很不准,不过对于日出而作,日落而息的人们,这样也就足够了。


再来说说欧洲的计时。
大家常用的24小时制,这个不用说了,但是欧洲一开始也没有精确的计时工具,凭借太阳来计时很不精确,而沙漏这些有不能长时间来计时。
但是现代钟表业的发展,其实是随着大航海时代发展起来的。

航海时需要精确地得知自己的位置,而茫茫大海之上,可以参照的就只有星空。而星空随着地球的公转、自转,位置也是在变化着的。所以就需要工具能精确地计时,从而能获知星星的参考位置,再测量角度差。根据这个角度差,就能计算出当前位置与参考位置之间的差距,就能得到当前位置了。

当然,最初的基准时间还是以太阳为参照定出的。比如曾经用作世界标准时的GMT(格林尼治标准时间,Greenwich Mean Time),就是应天文台地处格林尼治而得名的。
以经过格林尼治的本初子午线(0度经线)为准,向东西每隔15度经线划分出一个时区,每个时区里的时间是一致的,相邻的时区之间相差一个小时。
当然,虽然这样规定,但各个国家为了各地计时的方便,通常时区的范围都比15度经线要大,甚至有半时区的(与GMT相差不是整小时数,而是有半小时的零头)。比如中国就统一采用东8区的时间,称为“中国标准时间”(CST,China Standard Time),也就是我们常说的“北京时间”(其实是最初以南京为准的)。

当然,科技日新月异地发展,还以观测太阳来确定时间未免有点不准。实际上,现在的时间都是通过铯原子钟,加上各方面的校对,最终得出的。
目前国际上同一采用的标准时间就是“协调世界时”(UTC,Coordinated Universal Time)。然后时区的表示是在UTC后面跟着相差的数字,比如CST就是UTC+8,GMT自然就是UTC+0了,而北美东部标准时间(EST,Eastern Standard Time)就是UTC-4。

还是由于地球运动的原因,每天的长度不是准确的24小时,而UTC的计时是准确的秒(现代秒的定义是:铯133原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间,所以原子钟都是用铯的。),因此累积误差会逐渐增大。
当误差大于0.9秒时,就会在6月30日或12月31日的时候多加一秒,称为“闰秒”。这一天的23:59:59之后不是下一天的00:00:00,而是有一个23:59:60。最近一次闰秒是2008年的12月31日。
不过已经有提议废除闰秒,而让UTC成为一个连续的时间,目前这个提议还在审议中。

至于时间的表示,我会在讲完日期后一起讲。

==========之前的文章==========
科普第1篇——计算机色彩
科普第1篇补遗——CSS颜色
科普第2篇——光盘
科普第3篇——2、8、10、16
科普第4篇——电池
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科普番外篇1——虽然没用但了解一下也很有趣的知识
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mooncrazy
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沙发#
发布于:2011-09-30 07:10
这次的好理解些

话说那个经常2002和2006的原来是计时用的啊0.0
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青空に约束を
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2楼#
发布于:2011-09-30 07:25
= = 就知道子时和亥时...
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火舞
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3楼#
发布于:2011-09-30 08:33
好久不见的科普系列啊~~
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wudahht
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4楼#
发布于:2011-09-30 10:23
以前虽然知道一些,但很不全面,果断来学习了
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羽児伊
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5楼#
发布于:2011-09-30 18:24
只知道午时
蛮容易懂得
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梦幻的夏
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6楼#
发布于:2011-10-01 02:15
天干地支是知道的,时间的起源倒是第一次知道,学习了。
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jthruby
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7楼#
发布于:2011-10-06 10:41
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游客

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