天文時差。指的是鐘錶時間，也就是說地球繞太陽公轉與地球自己進行自轉時產生的時間，可以用公式來計算出時間，後來人們發明了手錶和鐘來記錄時間。
基本介紹
- 中文名：時間等式
- 外文名：time equality
- 又名：時間差
- 鐘錶時間：平均太陽時間
- 真正太陽時間：實際太陽時
時間等式，也稱時間差，或天文時差。指的是鐘錶時間 (即平均太陽時間，也稱為民用時) 和真正太陽時間 (也稱實際太陽時)之間的差距。這種偏差通常由一個名為“8字曲線圖”的圖形來表述。
那么，真太陽時跟平太陽時又是什麼呢？
真太陽時：指地球圍繞太陽公轉所產生的每天的日照長度。一年之內，世界各地的真太陽時每一天都是不一樣的。那是由於地球在公轉的軌道上，與太陽的距離不斷改變。地球的公轉軌道呈橢圓形而非圓形，地球自轉平面和公轉的軌道平面又有一個23°的夾角，這就導致了一天的實際時長並不是人們普遍認為的24小時，我們用來指示一天時間的“24小時”，經過精確測量，實際上一天並不是正好的24小時，而是在24小時的基礎上增加或減少15分鐘左右。剛好是24小時的日子每年只有4天：4月15日、6月14日、9月1日和12月24日。
但是因為真太陽時每天都不一樣，對於鐘錶計時，是一個很難解決的難題。因此，一種相對簡便的計時方式----平太陽時應運而生。
平太陽時：絕大多數手錶上用來計時的一天24小時整的計時制就是“平均太陽時”，或更普遍被稱作“民用時”，它是一種忽略時間等式變化的簡捷計時制。
天文學上假定由一個太陽（平太陽）在天赤道上（而不是在黃赤道上）作等速運行，其速度等於運行在黃赤道上真太陽的平均速度，這個假想的太陽連續兩次上中天的時間間隔，叫做一個平太陽日，這也相當於把一年中真太陽日的平均稱為平太陽日，並且把1/24平太陽日取為1平太陽時。通常所謂的“日”和“時”，就是平太陽日和平太陽時的簡稱。
一個平太陽日的1/86400 = 1平太陽秒，作為計量時間的基本單位。現代的鐘表都是按照這個原理設計並製造的。1820年，法國科學家舉行會議，決定以地球自轉一周的平均值表示一天的長短。並被科學界一致認定為時間計量的標準。這一次制定的時間標準，一直延續到1960年，是一個相當長的歷史階段。鐘錶製造業，將平太陽時標準作為計量依據一直延續至今天。發展到現在，人們把一天的24個小時，習慣地分成了兩個12小時。0：00－12：00，以AM表示；12：00次日0：00，以PM表示。這是最普遍的用法。有些行業和部門，喜歡用24小時連續計算。比如：天文部門、航海、航空等行業，把PM6：30通常用18：30表示，職業工作特點使然。
平均太陽時和真正太陽時之間的差距，可經由天文學的計算得出一個公式， E =9.84*sin(2B)-7.53*cos(B)-1.5*sin(B)；其中 B=360*(N-81)/365，而N 指的是日數，即一月一日 N=1，其餘類推。這樣會得出來一個像不等邊8字形的曲線公式，稱為Analemma。時間等式，就是體現了這個差距的存在。
對於腕錶來說，指示一年中的時間等式變化情況是一項很罕見的複雜功能，只出現在有萬年曆功能的手錶上，被鐘錶鑑定家視為制表領域複雜功能的巔峰。時間等式和萬年曆這兩種功能相互結合，不僅可以顯示實際太陽日的長度變化，還能顯示月份的長度變化，可謂是真正的天作之合。
鐘錶史上針對天文太陽時間差做研究，其實很早，最早約可推估到十七世紀，NicholasMercator 的所製作的時間等式時鐘。畢竟古人的生活對太陽運行的依賴，遠比今日就算是黑夜燈火依舊通明的現代，來得要緊很多。在十八及十九世紀，重要的制表大師如Ferdinandand Louis Berthoud 和Breguet等人也都製作過時間等式的時計。
最早出現的時間等式懷表則是寶璣大師 Abraham-Louis Breguet 的 Marie-Antoinette 以及百達斐麗Patek Philippe 的 Caliber 89 (後來因而衍生出Star Caliber 2000 的機芯)。在當代手錶方面，寶璣則領先於1991年推出第一隻時間等式萬年曆月相手錶，以指針在1 和2 點鐘方向的扇型指示出太陽時間差，不但獲得大獎獎勵，也不負寶璣大師傳承下來的創新技藝。2000年，由於受到愛彼博物館中一款1925年日出日落懷表的啟發，瑞士的愛彼表廠，研製成功並發表了世界上首隻具有日出、日落時間，時間等式、萬年曆的機械手錶。
早年的時間等式手錶多數是在錶盤上添加一個正負15分鐘的顯示裝置用以表明實際太陽時跟民用時的時差，但是僅僅是如此顯示的話，只能知道2者之間的相差，誤差的基準點是哪一個卻是沒有顯示出來的。
第一隻把民用時和太陽時用2根指針同時顯示出來的時間等式手錶，則是寶珀的Le Brassus Equation du TempsMarchante手錶，這樣直觀的顯示方法，讓人們得以清楚明確的知道2者之間的時差以及時差的具體快慢情況，顯示方式一目了然，直觀簡單。
製作工藝上，一般只顯示時差的時間等式手錶一直採用的經典方法就是在手錶機芯上添加一個根據“8字形曲線”製成的腎形凸輪。凸輪每年轉動一圈。轉動時，架在它上面的一個撥頭（或棘爪）也將會隨之運動，“8 字形曲線”橢圓形凸輪就指示了太陽日的長度變化。而用2根指針同時顯示2種時間的手錶，則是用兩個互不干涉的驅動源來運作實際太陽時指針，驅動行星輪系的腎形凸輪（實際太陽時指針的傳動鏈），和驅動錶盤面輪系的驅動源（就是手錶分鐘指針的傳動鏈）。
