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來源：互聯網

協調世界時，又稱世界統一時間、世界標準時間、國際協調時間。由于英文（CUT）和法文（TUC）的縮寫不同，作為妥協，簡稱UTC。協調世界時是以原子時秒長為基礎，在時刻上盡量接近于世界時的一種時間計量系統。

1884年10月13日，格林尼治時間正式被采用為國際標準時間。1928年，為了統一時間標準，國際天文學聯合會提出世界時的概念。1955年，英國國家物理實驗室研制出第一臺銫[sè]束原子鐘，開創了實用型原子鐘的新紀元。1960年，美國海軍天文臺、英國格林尼治天文臺以及英國國家物理實驗室協調了它們的無線電廣播，由此時間的步長和頻率的變化得到了協調，這樣產生的時間尺度也被正式命名為"世界協調時"。1967年，第十三屆國際計量大會（CGPM）基于銫原子的振蕩定義了1秒時間，進入了原子時時代。1972年，為確保協調世界時與世界時相差不會超過0.9秒，在有需要的情況下會在協調世界時內加上正或負閏秒。位于巴黎的國際地球自轉事務中央局負責決定何時加入閏秒，閏秒調整通常在每年的6月30日、12月31日的最后一秒進行，協調世界時由此正式成為國際標準時間。截至2022年8月，為了讓UTC與地球自轉一圈所需的時間相匹配，科學家已為"協調世界時"增加了27閏秒。2022年11月18日，在國際計量大會上，為了和地球自轉保持一致而給官方時鐘加"閏秒"的做法計劃于2035年起停止。2024年3月27日，根據多國科學家研究顯示，由于冰川融化加快減緩了地球自轉，人類很可能將在不遠的未來首次迎來"負閏秒"，即需要在UTC系統中減去1秒鐘時間。

協調世界時由國際計量局（BIPM）維護，在CGPM的授權下，許多國家的授時實驗室和數百名所涉物理學家及計量學家獻策獻力。這使其不受任何特定國家、政治權力或商業實體的影響。在網絡通信上，協調世界時被用在很多互聯網標準中，像網絡時間協議就是其中的一種。全球經濟依賴全球導航衛星系統（GNSS），該系統為全世界重要的現代基礎設施提供UTC基準，幾乎所有具有時間同步要求的國際工程標準都會參考UTC。

基本概念

一開始為了統一時間，人們提出了世界時的概念，世界時與地球自轉關系密切，地球自轉速度變化的影響會造成世界時的不均勻性，世界時的測量只能達到毫秒量級，遠不能滿足人類發展航天技術、精密測地等需求。人們在努力尋找更加穩定的周期運動來測量時間。隨著量子力學的發展，人們開始研制原子鐘，原子鐘提供原子時，十分穩定，用于測量時間間隔，但是它沒有確切的時刻含義。然而，世界時則相反，它的秒長不夠穩定，但是它的時刻對應著太陽在天空中的特定位置，反映著地球在空間自轉角度的變化，與地極坐標等一起構成地球定向參數，世界時與人們日常生活密切相關。世界時具有重要應用價值，而一些精密物理測量研究則需要穩定的原子時。在應用需求上，這形成了一對矛盾。

科學家把 “原子時”和“世界時”對準，同時開始運行。但隨著時間的推移，兩者差異越來越大，主要是因為潮汐作用的影響等，地球自轉速率長期變慢。為了解決這一問題，人們引入另外一種非常重要的時間尺度，叫“協調世界時”，它利用原子時的均勻性，采用原子時的“秒長”，而在“時刻”上盡量靠近世界時。

協調世界時，是由全球80多個時間實驗室至少500臺原子鐘數據，通過時間傳遞鏈路以德國聯邦物理實驗室（PTB）為樞紐，定期匯總到位于法國巴黎的國際權度局（BIPM）加權計算，產生協調世界時。

歷史發展

1884年，國際天文學家代表會議決定，以經過格林尼治的經線為本初子午線，作為計算地理經度的起點，也是世界標準“時區”的起點。10月13日，格林尼治時間正式被采用為國際標準時間。1928年，為了統一時間標準，國際天文學聯合會提出世界時(UT)的概念，并逐步推廣至世界各國使用。世界時與地球自轉關系密切，地球自轉加快，則世界時加快，地球自轉減慢，則世界時減慢。

1955年，英國國家物理實驗室用銫元素唯一的穩定同位素銫-133原子，成功研制出第一臺銫束原子鐘，開創了實用型原子鐘的新紀元。1960年，由于地球自轉的不均勻性，國際天文學聯合會決定采用以地球公轉運動為基礎的時間標準，這就是學術界所說的“歷書時”，并且規定從1960年開始，歷書時取代世界時作為國際時間標準。1960年，美國海軍天文臺、英國格林尼治天文臺以及英國國家物理實驗室協調了它們的無線電廣播，由此時間的步長和頻率的變化得到了協調，這樣產生的時間尺度也被正式命名為“世界協調時”。“世界協調時”基于國際原子時，但是最開始人們認為UTC應該和UT保持一致，所以國際時間局（Bureau International de I’Heure，BIH）將UTC中的1秒定義為國際原子時1秒減去一個小的修正項。1967年，第十三屆國際計量大會（CGPM）基于銫原子的振蕩定義了1秒時間，從那時起全球計時系統進入了原子時時代。

1972年，UTC修正1秒長度的修正方法被閏秒策略替代，協調世界時正式成為國際標準時間。從1972年至2023年11月，一共有37個閏秒被引入，閏秒調整通常在每年6月30日或12月31日最后一秒執行，這樣UTC時間就可以和UT時間保持一致。

截至2022年8月，為了讓UTC與地球自轉一圈所需的時間相匹配，科學家已為“協調世界時”增加了27閏秒。2022年11月18日，在巴黎市郊舉行的國際計量大會上由世界各國政府代表做出決定，從2035年開始或者更早，世界時（UT1）可以和基于原子鐘穩定秒長的UTC相差1秒以上。也就是說，為了和地球自轉保持一致而給官方時鐘加“閏秒”的做法將于2035年起停止。2024年3月，根據多國科學家27日在《自然》雜志上發表的一項研究顯示，由于冰川融化加快減緩了地球自轉，使得原本預計會在2026年加上的“閏秒”被推遲到2029年。而且隨著這個趨勢的加快，人類很可能將在不遠的未來首次迎來“負閏秒”，即需要在UTC系統中減去1秒鐘時間。

獲取方式

由國際計量局（BIPM）首先計算所有指定原子鐘的加權平均值，以獲得國際原子時（TAI）。計算TAI的算法很復雜，包括對每種時鐘的估計、預測和驗證。

同樣，遠距離比較時鐘的測量要么基于全球導航衛星系統（GNSS），要么基于其他技術，如雙向時間和頻率的衛星傳輸，或者通過光纖。這些都需要加以處理，以補償因電離層、重力場或衛星移動等原因造成的延遲。

最終，UTC是根據需要添加或刪除閏秒。UTC秒長采用原子時秒長；時刻與世界時UT1時刻之差保持在±0.9秒之內，必要時用階躍1整秒的方式來調整。這個1整秒，稱為閏秒。

協調世界時（UTC）由以下方程組確定：

UTC（t）?–?TAI（t）?=?n（其中n是一個整數，目前n=34s）|UTC（t）?–?UT1（t）?

協調時間時的優勢

UTC與其他時標相比具有顯著優勢：?

它由國際計量局（BIPM）維護，在CGPM的授權下，許多國家的授時實驗室和數百名所涉物理學家及計量學家獻策獻力。這使其不受任何特定國家、政治權力或商業實體的影響。

UTC由每個國家的國家計量機構（NMI）或指定機構（DI）通過實時本地近似值或UTC（k）分發。這些機構在國內負責UTC（k）的實現和分發，在某些情況下負責法定時間的實現和分發。在德國，聯邦物理技術研究院（Physikalisch-Technische Bundesanstalt ，PTB）通過頻率為77.5千赫茲（kHz）的標準頻率廣播電臺DCF77分發法定時間，但也通過公共電話網和互聯網分發法定時間。

協調世界時的應用

協調世界時 (UTC) 作為全球統一的時間標準，其應用滲透到現代社會的核心領域，是全球系統順暢運行的底層支撐。協調世界時被應用于許多互聯網和萬維網的標準中，例如，網絡時間協議就是協調世界時在互聯網中使用的一種方式。全球經濟依賴全球導航衛星系統（GNSS），該系統為全世界重要的現代基礎設施提供協調世界時（UTC）基準，幾乎所有具有時間同步要求的國際工程標準均以協調世界時（UTC）為參考。在中國，采用的北京時間在時刻上較協調世界時（UTC）超前8小時（即UTC+8），與中國標準時間一致。

德國

德國將UTC加上適當的偏移量指定為法定時間，根據2008年的《單元和時間法》，隨著季節的不同，采用UTC加上1個或2個小時的偏移量作為法定時間。

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基本概念

歷史發展

獲取方式

協調時間時的優勢

協調世界時的應用

德國

美國

相關概念

國際原子時

恒星時

太陽時

平太陽時

視太陽時

地方時

世界時

歷書時

格林尼治標準時