计算机中的时间

2021-12-24

 

# 首先,抛弃时分秒年月日的概念

水滴,一滴一滴。

敲木鱼,一下一下。

稳定,规律。

但是,手会抖,水滴有大有小。并不是完全稳定,完全规律的东西。


 

!铯原子

经过科学家发现,铯原子跃迁特别稳定。嗖,嗖,嗖,它的原子震荡规律特别特别稳定。

那我们根据这个特别稳定的震荡周期作为基本单位来定义一个新的时间体系。这个时间体系不就特别“准确”了吗!



 

# 曾经和现在的世界时

电子绕着原子核不断旋转,原子间又组件成“牢固”的分子,混沌,有序。

所以,非智慧生物(和人)并不会有“时间”这一名字的准确概念,它喜欢吃香蕉,它知道香蕉的形状、气味、颜色,所以它能判断什么是香蕉。但是怎么判断什么是时间?


 

简单来说,曾经不能。现在能。因为度量时间有了准确且完全准确的标准--铯原子跃迁。


 

曾经度量时间是以天为单位,日出日落,从日出到日出,从日落到日落,地球就这样旋转一圈,便是1天。


 

人们把一天分为24份,每一份定义为1小时;再把1小时分为60份,每一份定义为1分钟;再把1分钟分成60份,每一份定义为1秒。

天,时,分,秒就这样被定义下来了。1 秒 = 1 / 86400 天。


 

## 每一天竟然不相等?

我们知道地球自传一圈,日出日落就经历了一个轮回。但是现在我们知道,地球除了自传还有公转!

所以每个日出到日出的周期并不是完完全全相等的。所以人们又把自传公转经过一个周期回到原点(回归)叫做一年,然后把这一年所有的时间求平均就能得到相对平均的"秒"了。

但是,因为地球回归并不是完整的365天,而是365天5个小时48分钟,所以每4年就要润一次年,那一年就多一天。

综上,人们根据地球自传公转规律,结合闰年的策略,得到了准确的时间度量--年月日时分秒。


 

# 地球转的越来越慢了?

随着科技的发展,科学家观测到地球自转正变得越来越慢。

那么日出到日出,日落到日落 这个周期就会变得越来越大,那么根据我们规定的天的定义,“一天”就会变得越来越长。

一天分为86400份定为1秒,那这个1秒也就变长了。


 

简单的日出而作,日落而息对这一秒的变长并没有什么感觉,但是科学研究不行啊。

科学研究起早贪黑并不关心日出日落,但是细胞培养要确定周期啊,细胞每分裂一次的周期“是多少时间”。原子跃迁又应该“是多少时间”。规定多少秒之后发射火箭,那么这个秒也要是相对稳定的才好啊。


 

所以要找个稳定的东西,并且它的每个运行周期都特别稳定的东西,来定义时间。


 

所以在1967年,国际度量衡大会决定采用,以铯原子跃迁 9192631770 个周期,所持续的时间长度定义为1秒,并且从1958-01-01 00:00:00起原子计时每走的一秒都是完全精确且稳定的1秒!

> 基于铯原子振荡制造出来的时钟,称为「原子钟」。基于原子钟的时间标准-国际原子时(International Atomic Time,TAI)


 

## 至此世界上时间有了两个标准

1. 根据日落日出而定义的世界时。(一天根据地球自转来定义)

2. 根据原子时而定义的国际原子时。(一天根据86400个原子秒来定义)


 

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因为原子时永远稳定,每秒的"长度"永远不变,但是世界时的秒在变得越来越长越来越"慢",所以两者的差距也会越来越大。

也许某一天,世界时的日出(如早晨8点),可能原子时就已经下午3点了。


 

所以。需要规定个策略,定义个新的概念,来综合世界时和原子时间的差距。


 

## 新的时间标准 -- 协调时

新的时间标准以原子时为基准。(原子秒稳定,世界时的秒越来越长-慢)

当新的时间和世界时差距超过0.9s(原子时的秒为单位)时,就加1或减1。也就是闰秒。

这么做的好处就是,既使用了完全稳定的原子时的秒,又兼容了对人来说相对直观的世界时。


 

基于原子时的闰秒策略形成的时间体系,叫做协调世界时(Coordinated Universal Time,UTC)。

> 但是,这个闰秒策略,太傻逼了,即将被废弃(2035年)。


 

# 计算机怎么获取"当前的时间点"--授时

计算机使用协调世界时UTC。

NTP(Network Time Protocol),它可以保证每台机器的时间与时间服务器保持同步。


 

UTC相当于本初子午线(即经度0度)上的平均太阳时,过去曾用格林威治平均时(GMT)来表示.北京时间比UTC时间早8小时,以1999年1月1日0000UTC为例,UTC时间是零点,北京时间为1999年1月1日早上8点整。个人建议:UTC就是0时区的时间,地方时为本地时间,如北京为早上八点(东八区),UTC时间就为零点,时间比北京时晚八小时,以此计算即可.

 

# unix时间戳

Unix 时间戳是从1970年1月1日(UTC/GMT的午夜)开始所经过的秒数,不考虑闰秒。 [1] 
 

# 个人总结

世界时适用于农耕时代。这是完完全全的"地球时",因为只对地球上耕作的人有效。

原子时是绝对稳定绝对周期化的计量。

协调时就是用稳定的原子时去给世界时这个已经不再重要的垃圾打补丁?有必要吗?幸好国际计量局已经决定在2035年废除闰秒。


 

可能有人会说,当不再闰秒,那原子时12点钟太阳才出来,我8点就要上班啊 怎么办?

怎么尼玛,公司不能调整到12点上班?