المقياس الزمني الديناميكي

في معايير الزمن ، يُعدّ الزمن الديناميكي المتغير المستقل في معادلات الميكانيكا السماوية . وهذا يختلف عن المقاييس الزمنية الأخرى، مثل متوسط ​​الزمن الشمسي ، التي تعتمد على مدى دوران الأرض. ولأن دوران الأرض ليس ثابتًا، فإن استخدام مقياس زمني قائم عليه لحساب مواقع الأجرام السماوية يُؤدي إلى أخطاء. يُمكن استنتاج الزمن الديناميكي من الموقع المرصود لجرم سماوي عبر نظرية حركته. وكان أول تطبيق لهذا المفهوم هو تعريف مقياس الزمن الفلكي (ET). ^{[ 1 ] [ 2 ]}

في أواخر القرن التاسع عشر، ساد الاعتقاد، وفي أوائل القرن العشرين تأكد، أن دوران الأرض ( أي طول اليوم ) غير منتظم على المدى القصير، ويتباطأ على المدى الطويل. واقتُرح أن رصد مواقع القمر والشمس والكواكب، ومقارنة هذه الرصدات بجداولها الفلكية الجاذبية، يُعدّ طريقةً أفضل لتحديد مقياس زمني موحد. وقد نُشر اقتراحٌ مفصّلٌ من هذا القبيل عام ١٩٤٨، واعتمده الاتحاد الفلكي الدولي عام ١٩٥٢ (انظر: جداول الأجرام السماوية - التاريخ ).

باستخدام البيانات من جداول نيوكومب للشمس (استنادًا إلى نظرية الحركة الظاهرية للشمس لسيمون نيوكومب ، 1895، كما تم استخدامها بأثر رجعي في تعريف وقت التقويم الفلكي)، تم تعريف الثانية في النظام الدولي للوحدات في عام 1960 على النحو التالي:

الكسر 1/31,556,925.9747 من السنة المدارية لعام 1900 يناير 0 في الساعة 12 بتوقيت التقويم الفلكي.

بدأت الساعات الذرية المصنوعة من السيزيوم العمل في عام 1955، وقد أكد استخدامها أن دوران الأرض يتذبذب عشوائيًا. ^{[ 3 ]} وأكد هذا عدم ملاءمة الثانية الشمسية المتوسطة للتوقيت العالمي كمقياس دقيق للفواصل الزمنية. بعد ثلاث سنوات من المقارنات مع الرصد القمري، تبيّن أن الثانية الفلكية تُعادل 9,192,631,770  ±  20 دورة من رنين السيزيوم. في عامي 1967/1968، أُعيد تعريف طول الثانية في النظام الدولي للوحدات (SI) ليصبح 9,192,631,770 دورة من رنين السيزيوم، وهو ما يُعادل نتيجة القياس السابقة للثانية الفلكية (انظر: التوقيت الفلكي - إعادة تعريف الثانية ).

في عام 1976، قرر الاتحاد الفلكي الدولي أن الأساس النظري للزمن الفلكي غير نسبي تمامًا، ولذلك، بدءًا من عام 1984، استُبدل الزمن الفلكي بمقياسين زمنيين إضافيين مع مراعاة التصحيحات النسبية. وقد أُطلقت عليهما أسماءٌ في عام 1979، ^{[ 1 ]} تُؤكد طبيعتهما الديناميكية أو أصلهما، وهما: الزمن الديناميكي المركزي (TDB) والزمن الديناميكي الأرضي (TDT). وقد حُدد كلاهما لضمان استمراريتهما مع الزمن الفلكي، واستندا إلى ما أصبح يُعرف بالثانية المعيارية في النظام الدولي للوحدات، والتي بدورها اشتُقت من الثانية المقاسة للزمن الفلكي.

خلال الفترة من 1991 إلى 2006، أُعيد تعريف كل من مقياسَي الزمن TDB وTDT واستُبدلا، نظرًا للصعوبات أو التناقضات في تعريفاتهما الأصلية. مقياسا الزمن النسبي الأساسيان الحاليان هما زمن الإحداثيات الجيومركزي (TCG) وزمن الإحداثيات الباريسنتري (TCB)؛ وكلاهما يعتمد على الثانية في النظام الدولي للوحدات (SI) في إطار مرجعي خاص به (وخارج نطاق الجاذبية ذي الصلة افتراضيًا)، ولكن نظرًا للتأثيرات النسبية، سيبدو معدلهما أسرع قليلًا عند رصدهما على سطح الأرض، وبالتالي يختلفان عن مقاييس الزمن المحلية على سطح الأرض والمبنية على الثانية في النظام الدولي للوحدات (SI) على سطح الأرض. ^{[ 4 ]} لذلك، فإن المقاييس الزمنية المحددة حاليًا للاتحاد الفلكي الدولي تشمل أيضًا الوقت الأرضي (TT) (الذي يحل محل TDT، والذي يتم تعريفه الآن على أنه إعادة قياس TCG، تم اختياره لإعطاء TT معدلًا يطابق الثانية SI عند رصده على سطح الأرض)، ^{[ 5 ]} والوقت الديناميكي المركزي المعاد تعريفه (TDB)، وهو إعادة قياس TCB لإعطاء TDB معدلًا يطابق الثانية SI على سطح الأرض.

• الثانية الكبيسة