世界時UT即格林尼治平太陽時間，是指格林尼治所在地的標準時間，也是表示地球自轉速率的一種形式。以地球自轉為基礎的時間計量系統。地球自轉的角度可用地方子午線相對於地球上的基本參考點的運動來度量。為了測量地球自轉，人們在地球上選取了兩個基本參考點：春分點（見分至點）和平太陽點，由此確定的時間分別稱為恆星時和平太陽時。
事實上，表達“世界時”是不明確的（當需要好於幾秒的準確性時），因為它有幾個版本，最常用的是協調世界時間（UTC）和UT1。 除了UTC之外，所有這些版本的UT都基於地球相對於遠距離天體（星和類星體）的旋轉，但是具有縮放因子和其他調整以使它們更接近太陽時間。 UTC基於國際原子時間，添加閏秒保持在UT1的0.9秒內。
基本介紹
- 中文名：世界時
- 外文名：Universal Time
- 別名：格林尼治時間
- 其他外文名：G.M.T.(Greenwich Mean Time)
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來源
格林尼治是英國倫敦南郊原皇家格林尼治天文台所在地，地球本初子午線的標界處，世界計算時間和經度的起點。以其海事歷史、作為本初子午線的標準點、以及格林尼治時間以其命名而聞名於世。這裡地勢險要，風景秀麗，兼具歷史和地方風情，也是倫敦在泰晤士河的東方門戶。
不光是天文學家使用格林尼治時間，就是在新聞報刊上也經常出現這個名詞。我們知道各地都有各地的地方時間。如果對國際上某一重大事情，用地方時間來記錄，就會感到複雜不便．而且將來日子一長容易搞錯。因此，天文學家就提出一個大家都能接受且又方便的記錄方法，那就是以格林尼治的地方時間為標準。
以本初子午線的平子夜起算的平太陽時。又稱格林尼治平時或格林尼治時間。各地的地方平時與世界時之差等於該地的地理經度。1960年以前曾作為基本時間計量系統被廣泛套用。由於地球自轉速率曾被認為是均勻的,因此在1960年以前,世界時被認為是一種均勻時。由於地球自轉速度變化的影響，它不是一種均勻的時間系統，它與原子時或力學時都沒有任何理論上的關係,只有通過觀測才能對它們進行比較。後來世界時先後被曆書時和原子時所取代，但在日常生活、天文導航、大地測量和宇宙飛行等方面仍屬必需；同時，世界時反映地球自轉速率的變化，是地球自轉參數之一，仍為天文學和地球物理學的基本資料。
基本理論
世界時是以地球自轉運動為標準的時間計量系統。地球自轉的角度可用地方子午線相對於地球上的基本參考點的運動來度量。為了測量地球自轉，人們在天球上選取了兩個基本參考點：春分點和平太陽。
以平太陽作為基本參考點，由平太陽周日視運動確定的時間，稱為平太陽時（簡稱MT）。平太陽是美國天文學家紐康（S.Newcomb,1835年至1909年）在十九世紀末引起的一個假想參考點。它在天赤道上作勻速運動，其速度與真太陽視運動的平均速度相一致，其赤經為：
a☉=18h38m45s.836+8640184s.542T+0S.0929T2
式中T是從1900年1月0日12時起計的儒略世紀數。
以平子夜作為0時開始的格林威治平太陽時，稱為世界時（簡稱UT）。
世界時是由恆星時推導出來的，其轉換公式為：
UT0=ST-aΦ-λ+12h
λ為觀測地點的經度（東經）採用值。
UT1=UT0+Δλ
Δλ=(xsinλ-ycosλ)tgφ
x、y是瞬間地極坐標。它同λ一樣，都以CIO為標準。Φ為觀測地點的地理緯度。UT1是全世界民用時的基礎；同時它還表示地球瞬時自轉軸的自轉角度，因此又是研究地球自轉運動的一個基本參量。在UT1中加入地球自轉速度季節性變化改正ΔTs,可以得到一年內平滑的世界時UT2。即
UT2=UT1+ΔTS=UT0+Δλ+ΔTS
從1962年起，國際上統一採用的ΔTS表達式為：
ΔTS=0s.022sin2πt-0s.012cos2πt-0s.006sin4πt+0s.007cos4πt
t以年為單位，從貝塞耳歲首起算。
Δλ和ΔTS的數值由國際時間局（BIH）計算並通報各國。
以春分點作為基本參考點，由春分點周日視運動確定的時間，稱為恆星時（簡稱ST）。某一地點的地方恆星時，在數值上等於春分點相對於這一地方子午圈的時角。由於歲差和章動的影響，春分點在天球上不是固定的，對應於同一曆元，還有真春分點和平春分點之別。相應地，恆星時也有真恆星時和平恆星時之分。
規定的原因
在引入標準時間之前，文明世界的每個城市根據太陽的地方位置（見太陽時間）設定其官方時鐘。 這種狀況直到在英國引入鐵路旅行後才發生改變，因為鐵路的出現使得有可能在很長的距離上旅行足夠快，要求連續重新設定時鐘，因為火車在日常運行中就會通過幾個城鎮。為了解決這個問題，建立了格林威治平均時間(Greenwich Mean Time)，做法是將英國的所有時鐘設定為相同的時間， 同時使用計時器或電報來同步這些時鐘。
假如你由西向東週遊世界，每跨越一個時區，就會把你的表向前撥一個小時，這樣當你跨越24個時區回到原地後，你的表也剛好向前撥了24小時，也就是第二天的同一鐘點了；相反，當你由東向西週遊世界一圈後，你的表指示的就是前一天的同一鐘點。 為了避免這種“日期錯亂”現象，國際上統一規定180°經線為“國際日期變更線”。當你由西向東跨越國際日期變更線時，必須在你的計時系統中減去一天；反之，由東向西跨越國際日期變更線，就必須加上一天。
定義
世界時，即格林尼治平太陽時，是表示地球自轉速率的一種形式。由於地球自轉速率曾被認為是均勻的，因此在1960年以前，世界時被認為是一種均勻時。Newcomb所提出的世界時定義就是以此為基礎的。現已證實，地球自轉實際上是不均勻的，所以世界時是一種非均勻時，它與原子時或力學時都沒有任何理論上的關係，只有通過觀測才能對它們進行比較。這樣，世界時的定義主要應該是表示它與地球自轉速率的關係。
系統
UT1=UT0+△λ,
UT2=UT1+△TS=UT0+△λ+△TS。
式中△λ=(xsinλ-ycosλ)tg嗞，它與觀測地點的地理經緯度(λ,嗞)和地極坐標 (x,y)有關。地球自轉速度的不均勻性具有複雜的表現形式，包含周期變化、長期變化、短期變化和不規則性變化各種因素。人們根據大量天文觀測資料，求得了周期變化（又稱季節性變化）的經驗改正△TS。它是一個周期函式，雖然每年地球自轉並不完全相同，但其振幅和相位變化不大，基本上穩定在一定範圍。從1962年起，國際時間局採用的△TS為：
△TS=0.022sin(2πt)－0.012cos(2πt)－0.006sin(4πt)+0.007(cos4πt)，
測定
世界時是通過恆星觀測，由恆星時推算的。常用的測定方法和相應儀器有：①中天法──中星儀、光電中星儀、照相天頂筒；②等高法──超人差稜鏡等高儀、光電等高儀。用這些儀器觀測，一個夜晚觀測的均方誤差為±5毫秒左右。依據全世界一年的天文觀測結果，經過綜合處理所得到的世界時精度約為±1毫秒。因為各種因素（主要是環境因素）的影響，長期以來，世界時的測定精度沒有顯著的提高。測量的方法和技術正面臨一場革新。正在試驗中的新方法主要有射電干涉測量、人造衛星雷射測距和月球雷射測距以及人造衛星都卜勒觀測等。測定的精度可望有數量級的提高。
世界時與地球時
UT1 （Universal Time，世 界 時）與TT（Terrestrial Time，地
球時）之間的轉換是天體測量、衛星導航與定位、精 密定軌、測控通 信、空間大地測量、地球物理等學科中涉及時間系統時經常遇到的一個基本問題，該問題的解決是通過計算二者之間的差值ΔT實現的：
（ΔT = TTT－TUT1）
TT本質上是基於原子物理所定義的原子時系統，是一個穩定度極高的、均勻的時間系統，而UT1則是基於地球自轉所定義的世界時系統。由於地球自轉速度具有長期變慢、季節性變化和不規則變化的特點，因而UT1不是一個均勻的時間系統，導致ΔT的數值也不是均勻的。ΔT的數值無法準確預測，只能根據天文觀測經過數據處理後，再給出具體數值。目前可獲取的ΔT數據都是以一定的時間間隔給出特定曆元的離散數值，如 果 需 要知道其他任意曆元的數值，通常情況下，可以通過基於ΔT真實數據擬合的經驗公式計算獲得。國內外相關學者提出了很多關於ΔT的經驗公式，常見的一般有三角函式、低次多項式、高次多項式等形式。
一般情況下，這些經驗公式適用範圍較小，或是計算精度有限。有學者基於最小二乘法得出一組新的經驗公式，不但適用範圍較大，形式簡 單，便於程式設計，而且計算結果精度也比較高。
套用
相關資料
恆星時
用春分點作為基本參考點，由春分點周日視運動確定的時間,簡稱ST。某一地點的地方恆星時，在數值上等於春分點相對於當地地方子午圈的時角。
平太陽時
恆星時與地球自轉的角度相對應，這雖然符合以地球自轉為基礎的時間計量標準的要求，但不能滿足日常生活和科學套用的需要。因此，又選用了以真太陽周日視運動的平均速度為基礎的平太陽時。因為地球公轉軌道是橢圓的，所以真太陽的視運動是不均勻的（或真太陽時是不均勻的）。為了得到以真太陽周日視運動為基礎、同時又與其不均勻性無關的時間計量系統，紐康在十九世紀末引進了一個假想的參考點——平太陽。它在天赤道上作勻速運動，其速度與真太陽的平均速度相一致，其赤經用一個約定的表達式來確定，並規定平太陽赤經與太陽平黃經相差應儘量小。用平太陽假想點作為基本參考點來規定的時間，稱為平太陽時。平太陽赤經數值表達式是：
式中T 為從1900.0算起的儒略世紀數（一個儒略世紀等於36525平太陽日）。紐康提出的這個表達式,不但給平太陽時下了精確定義，而且還在恆星時與平太陽時之間建立了一個相互轉換的關係。
