均時差

太陽和行星在中午太陽(黃紅,太陽和水星在黃大威白色,火星紅色,木星在黃色與紅色的熱點,在土星白色圈圈)

均時差是在一年之中,來自 日晷鐘錶的時間差異。 日晷可以比鐘錶的時間快(超前)16分33秒(大約在11月3日)或慢(落後)14分6秒(大約在2月12日)。這一是因為地球的公轉軌道不是正圓,二是因為 黃道赤道之間存在一定的 夾角。均時差可以用來解釋 日行跡

因為太陽的運動是每 轉一圈,也就是每24小時轉360°,或是每4分鐘轉1°,而且太陽本身的盤面在天空中就有0.5°的大小,簡單的日晷能達到的最佳準確度是1分鐘,而因為均時差的範圍達到30分鐘,很明顯日晷和鐘錶之間的時間差異是不能忽略的。除均時差之外,也必須更正與地區標準子午線距離的差異,而如果實施 夏令時間也需要修正。

由於地球自轉的減速, 平太陽日本身也有微量的變化,每世紀的一日長度約減少2微秒,每一年累積的量大約是1秒鐘,這與均時差毫無關係,而且從最精確的日晷中也完全看不出這種改變。

當然,其他 行星也有均時差。在 火星,因為軌道 離心率更大,日晷和鐘錶顯示的時間會差到50分鐘。

歷史

早在巴比倫時代,巴比倫人就知道太陽每日的運動是不規則的,在 托勒密的《天文學大成》就有一章(第三冊第九章)專門說明如何計算。但是,他沒有把均時差的修正普遍應用在對其它天體的計算上。

17世紀末,人們發明了擺鍾,有了可靠的計時器,但均時差仍然是使用托勒密定義的古董說詞來解釋,除了天文學家,沒有人認為這是件重要的事。只有當機械的鐘錶要取代已經為人類服務了數個世紀的日晷的時候,為了區別時鐘的時間和日晷的時間,這才成為一個議題: 視太陽時(或真太陽時)是經由日晷顯示的太陽時,而「 平太陽時」是由鐘錶顯示的平均時間。

直到1833年,均時差在英國的 航海年曆和天文星曆表中依然是欠缺的。在這之前,年曆上的時間都是視太陽時,因為船舶上的時間都是靠著觀測太陽來決定的。在一些需要平太陽時的特殊觀測場合中,才會在視太陽時之後附加均時差。從1834年起,因為大多數的船舶都有了準確的計時器,所有的時間顯示才改用平太陽時。只有在需要視太陽時的特殊觀測場合,才會以相反的符號將均時差附加給平太陽時。

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