[社会科学] 生活中的时间概念（帖子太长，感谢阅读）

        一般而言，一年的长度取为太阳在天球（Celestial Sphere，是天文学和导航中假想的一个与地球同圆心，并有相同的自转轴，半径无限大的球。天空中所有的物体都可以当成投影在天球上的物件。地球的赤道和地理极点投射到天球上，就是天球赤道和天极）上沿黄道（一年当中太阳在天球上的视路径，或说是行星在每年中所经过的路径，它是球状的表面——天球与黄道平面的交集；用几何学语言描述，它是包含地球环绕太阳运行的平均轨道平面）从某一定标点再回到同一定标点所经历的时间间隔。

        受太阳和月球引力的交互作用，以及地球公转轨道为椭圆形（速度不均）因素的影响，地球在轨道上的运动并不是不规则的，因此它的公转周期也不是恒定不变的。实际上，太阳连续两次通过黄道上选定点所花的的时间会因为选择点的不同而改变。依据选取的定标点的不同，年的定义和时间周期也会有所不同，常见的一天文学年有：

         Ⅴ.儒略年=365.2425日(不同于历法上的儒略历，与回归年相比每3000年误差1日）
         为了方便测量和表述较长的时段，自1984年起国际天文联合会（IAU）推荐各国使用儒略年（符号为a，1a=365.25天，该数值为西方社会早期使用儒略历中年的平均值）作为天文学中测量时间的单位。例如，冥王星的轨道周期是248儒略年（248a）。
         要注意的是，儒略年只是测量时间的一种单位，并不针对特定的日期。它既不是计量时间的基本单位，也不被国际单位制（SI）认可，不可将其与历法中的年混为一谈。

◆季节的概念

   季节是每年循环出现的地理景观相差比较大的几个时间段。不同的地区，其季节的划分也是不同的。对温带地区而言，一年分为四季，即春季、夏季、秋季、冬季；而对于热带草原只有旱季和雨季。在寒带，并非只有冬季，即使南北两极亦能分出四季。

     季节更迭的根本原因是地球的自转轴与其公转轨道平面(黄道面)不垂直，与公转轨道平面的垂直线形成夹角23度26分的倾斜（黄赤交角），若假设北半球是地球的头部，地球像是从头到脚一直全身歪斜23.26度绕着太阳转(此角度会有缓慢小幅度的变动)，而且歪斜方向不变，使北极会随着地球绕日公转而逐渐朝向太阳或逐渐朝向太空，公转到某些位置时使北半球有大面积朝向太阳，北极冷空气减少形成北半球夏天；北半球冬季时则相反，地球绕太阳转时北半球逐渐朝向太空不朝向太阳，北极有长时间照不到太阳，冷空气增加形成北半球冬天。南半球季节则与北半球相反，因北半球夏天有大面积照到太阳时南半球的南极却朝向太空，长时间完全照不到太阳温度降低形成南半球变成冬天。春季和秋季则为过渡季节，当太阳直射点接近赤道时，虽然北半球南半球都逐渐朝向太空不朝向太阳，但地球因此如同以"侧面"面向太阳，南北两半球的日照面积相同，因此气候不冷不热。

     按照国际量化标准：夏季为候平均气温在22 °C以上的连续时期；冬季为候平均气温在10 °C以下的连续时期；春季和秋季为候均气温介于10 ～22 °C之间的时期。候温为五日的平均气温。
     据此，全球共存在6种季节组合类型：
       Ⅰ.全年皆夏（全年各月平均气温都在22 °C以上，主要分布于赤道附近地区）；
       Ⅱ.全年皆冬（全年各月平均气温都在10 °C以下，主要分布于两极地区）
       Ⅲ.长夏无冬（全年不存在平均气温在10 °C以下的月份，主要分布在南北回归线附近）；
       Ⅳ.长冬无夏（全年不存在平均气温在22 °C以上的月份，主要分布在南北极圈附近）；
       Ⅴ.四季分明（主要分布于中纬度地区的大陆上，以中国长江流域中下游地区最为典型）；
       Ⅵ.四季如春（全年各月平均气温都在10 ～22 °C之间，主要分布于低纬度的高原地区，以及中纬度地区的海洋上）。

     以北半球为例：
     欧洲以二分二至（春分、秋分、夏至、冬至）作为划分四季的起点，即春分是春季的起点等等。
     中国传统以四立（立春、立夏、立秋、立冬）为划分四季的起点，即立春就是春季的起点等等，这一划分方法的主观性过浓，根本不适用于南方。此外，“四立”基于了24节气的划分，实际上这24节气的适用范围也极为有限（只适用于纬度、气候较为接近的中国北方、朝鲜、日本）。

◆月的概念
         月是历法中的一个时间单位，其长度应该与月球绕地球公转的自然轨道周期相当。但传统上都是以月相变化的周期作为一个月的长度，也就是一个月（太阴月）的长度是会合月（朔望月），大约是29.53日。

         月球在轨道上的运动非常复杂，且它的周期也不是常数。许多文化中的历法（如希伯来历或犹太历和回历）都以细长眉月型的新月在日落后的西方地平线上被看见的那一天，做为一个月的开始。但实际观测到的日期和时间要依据地理上的经度、纬度、大气条件、和观测者的视力敏锐与否等来决定，因此每个月开始的日期和长度，在这些历法中都不能事先精确的预测。现在大部分的犹太历都以预先计算的时刻作为一个月的开始，但是圣经派信徒仍然以实际的观测来决定一个月的开始。根据起讫点不同，可以定义为5种不同的月：
         Ⅰ.恒星月（Sidereal Month）
         以固定的参考点测量到的月球轨道实际运行周期，即“恒星月”。这时月球在天球上的群星之间回到相同位置所经历的时间为：27.321 661天（27天7小时43分11.5秒）或大约27 ⅓ 天。
         Ⅱ.朔望月（Synodic Month）
       月相是月球在轨道上运行时，因为角度的改变，造成地球上看见月球被太阳照亮部分的变化现象。月球的外貌，与由地球观察时太阳和月球的相对位置有关。
         因为地球绕着太阳公转，所以月球在完成了恒星周期之后，还需要额外的时间才能回到与地球和太阳相同的关系位置上，月球连续两次合朔的时间间隔即朔望月（会合月）。由于摄动的关系，朔望月的长度大约在29.27至29.83天之间变动着，长期的平均长度是29.530588天（29天12小时44分2.8秒），或大约是29.5天。由于月相的变化易于观察，所以历法都以朔望月的平均长度作为太阴月的长度。
          Ⅲ.分至月（Tropical Month）
          它通常是天体在天球上相对于春分点的一个特殊位置。因为进动的缘故，春分点在黄道上会缓慢的退行，因此月球回到相对于黄经0度的时间就会略短于恒星月的时间。
          1分至月=27.321582天=27天7小时43分4.7秒
          相对于较短的太阳回归年，这一较短的周期也称为回归月。
          Ⅳ. 近点月（Anomalistic Month）
          近点月为27.554551天（27天13小时18分33.2秒），或者大约是27.5天。
          Ⅴ.交点月（Draconic Month）
           27.212 220天（27天5小时5分35.8秒），或者大约是27.2天。
◆星期的概念

演绎： 拉丁语中的星期都对应于古罗马神话中神的名字。 英语则将其中几个换成北欧神话中的神。

     随着犹太教衍生出来的基督教在欧洲的传播，“星期一”、“星期二”……在口语也以“礼拜一”、“礼拜二”……方式称呼，星期日则称为“礼拜天”，一个星期又称为一个“礼拜”。
          从闪米特宗教的观点来看，犹太教以星期六为安息日；基督教以礼拜日为星期日；伊斯兰教将星期五定为重大礼拜的主麻日。

◆日的概念

在古埃及，从日出到日出被认为是一天；穆斯林在斋戒月的每一天固定从黎明到日落；中国有句俗语：“做一天和尚，撞一天钟。”
         究竟什么是“一天”呢？
Ⅰ.恒星日（Sidereal Day）
         恒星日是地球上某点对某个恒星连续两次经过其上中天的时间间隔。地球自转的恒星周期，是指在天文学上以恒星为标准量度地球自转的周期。因为恒星通常被假设是不动的，从这个意义来说，是地球真正的自转周期。
         在天文学上，定义恒星日的不是具体的恒星，而是黄道对于天赤道的升交点，即白羊宫第一点，就是北半球的春分点。但是春分点在不断的西移（存在岁差），所以天文学上的恒星日与地球的自转周期还是有区别的，前者比后者短约8.4毫秒。
         因为地球自转不断变慢，所以恒星日将越来越长。1恒星日=0.99726958天=23小时56分4.0916秒，短于人们日常使用太阳日。

         Ⅱ.太阳日（Sun Day）
         太阳日是星期日的前身，也是今天人们日常生活中所说的“一天”或“一昼夜”，又称朔望日。
         以太阳为中心恒星来看，太阳日并不等于一颗天体绕自转轴旋转一周的自转周期（如果没有自转，环绕太阳公转一周的时间，公转周期就等同于一日）。而因为天体的轨道不是圆形而是椭圆，因此天体在轨道上不同的位置有不同的速度，所以在一个轨道周期内，也就是一年的时间中，太阳日不是每天都一样长。事实上，在地球自转的事例中，还有一个额外的变因影响自转周期，即处于变化中的潮汐效应。
          太阳日又可以分为视太阳日和平太阳日。
          视太阳日是依据真太阳定义的，也就是真实的太阳连续两次经过某地相同之中天，即是上至上中天或下至下中天，的时间间隔，可以使用日晷来测量（上中天）。由于地球轨道为椭圆，加之地球自转轴存在一个倾斜角度，因此视太阳日在一年当中的长度会每天不停地改变。
          平太阳日是以平太阳（即假太阳，是一个假想的天体，它每年和真太阳同时从春分点出发，在天赤道上从西向东匀速运行，这个速度相当于真太阳在黄道上运行的平均速度，最后和真太阳同时回到春分点。平太阳是美国天文学家Simon Newcomb提出来的，主要是为了得到一个均匀适用的日常时间）为参考点，以平太阳连续两次经过某地之下中天的时间间隔，需花24小时来转360°59'。平太阳日是经由观察太阳相对于恒星的周日运动，所获得的平均太阳时，经由人为的调整而显示在时钟上的时间。
         在1967年之前，太阳日（即平太阳日）的平均时间长是86,400秒（24小时），并且其他较小的时间单位（时、分、和秒）都是以特定的1900年太阳年定义的。在1967年，重新以光的波长来定义秒，并且成为时间的国际基础单位（SI）。称为“日”的时间测量单位定义为86,400SI秒，并且标示的符号为d，但它虽然不是SI单位，但被接受并且在SI中使用。

◆小时的概念

    六十进位制来自巴比伦，但是巴比伦人并没有将时分割为60分，而是古埃及将一日分为12时的白天和12时的夜晚。古希腊天文学家，包括希巴谷和托勒密，定义太阳日的24分之一为时。
     世界各个国家位于地球不同位置上，因此不同国家的日出、日落时间必定有所偏差，这些偏差就是所谓的时差。以前，人们通过观察太阳的位置（时角）决定时间，这就使得不同经度的地方的时间有所不同（地方时）。随着国际贸易的深入和科技的发展，人们逐渐发明了时区的概念，通过设立一个区域的标准时间，在区域内使用同一个时间定义来尝试解决这一问题。
           格林尼治平时（Greenwich Mean Time，GMT，又称格林尼治平均时间或格林尼治标准时间，旧译格林威治标准时间）是指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台的标准时间，因为本初子午线被定义在通过那里的经线。自1924年2月5日开始，格林尼治天文台每隔一小时会向全世界发放调时信息，到1929年大多数的主要国家都加入使用。由于地球在它的椭圆轨道里的运动速度不均匀，这个时刻可能与实际的太阳时有误差，最大误差达16分钟。因此格林尼治时间运行一段时期后不再使用。
         1955年，国际天文联合会推行的世界时（一种以格林尼治子夜起算的平太阳时）误差为每日数毫秒。
         1967年，第13届国际计量大会把在海平面实现的原子时秒定义为国际原子时，误差为每日数纳秒。
         1972年， 一种称为协调世界时（又称世界标准时间或世界协调时间，简称UTC，以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于格林尼治平时）折衷时标面世，并成为当今最主要的世界时间标准。为确保协调世界时与世界时相差不超过0.9秒，在有需要的情况下会在协调世界时内加上正或负闰秒。因此协调世界时与国际原子时之间会出现若干整数秒的差别。位于巴黎的国际地球自转事务中央局负责决定何时加入闰秒。
         今天我们使用的标准时间，就是由原子钟报时的协调世界时（UTC）。

◆秒的概念

1656年，荷兰物理学家惠更斯（Christiaan Huygens）发明了摆钟，使得秒成为可测量的时间单位。利用摆钟来保持平时（相对于日晷所显示的视时），秒摆的摆长在1660年被伦敦皇家学会提出作为长度的单位，在地球表面，摆长约一米的单摆，一次摆动或是半周期（没有反复的一次摆动）的时间大约是一秒。
     1956年，秒被以特定历元下的地球公转周期来定义，因为当时天文学家知道地球在自转轴上的自转不够稳定，不足以作为时间的标准。纽康的太阳表以1900年的暦元描述太阳的运动，所依据的是1750年至1892年的观测。在1956年秒的定义如下为：自历书时1900年1月0日12时起算的回归年的31,556,925.9747分之一为一秒。因为秒是用于大半个20世纪太阳和月球的星历表中的独立时间变量（纽康的太阳表从1900年使用至1983年，布朗的月球表从1920年使用至1983年），因此这个秒被称为历书秒。
    随着原子钟的发展，秒的定义决定改采用原子时做为新的定义基准，而不再采用地球公转太阳定义的历书秒。
    经过多年的努力，英国国家实验室的路易斯·埃森和美国海军天文台的威廉·马克维兹测量出铯原子的超精细跃迁周期和历书秒的关系。
    在1967年的第13届国际度量衡会议上决定以原子时定义的秒作为时间的国际标准单位：