現在時刻って何?

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画像は、わけいのNABISCOラベルコレクションより



現在時刻を表示しています

JavaScriptで取得した現在時刻(曜日、月日、年、時間)

「GMT+0900」は、GMT/グリニッジ標準時の現在時刻とJST/日本標準時との時差
※1982年1月1日からは「GMT」を使わず「UTC」を使います。



現在時刻はNTPサーバーから取得

現在のPCは、ネットに接続している状態でNTPサーバーにアクセスして時刻を合わせる設定になっている。

情報通信研究機構(NICT)は日本標準時を決定・維持しています。
そしてNICTは、公開NTPサービスではインターネットを利用して、日本標準時を時刻配信しています。

ただしNTPサーバに供給する時刻精度はNTPサーバからのインターネット環境に応じて数ミリ秒から数百ミリ秒位までの誤差が生じます。
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上の画像は、私のPCからNICTにアクセスして調べた時間です。
「日本標準時」と「協定世界時」では、ピッタリ+9時間になっていますね。
+9時間は「GMT/グリニッジ標準時の現在時刻とJST/日本標準時との時差」とピッタリ同じですね。



内蔵時計が1秒遅れ→すぐに修正

上の項目のNICTの画像で、「あなたのコンピュータの内蔵時計が1秒遅れています」と表示されました。
すぐに、NTPサーバと同期して時刻を一致させました。

各PCには内蔵時計が入ってますが、時刻の精度はかなり落ちます。
それでもインターネットを使わない時代は、特に問題がありませんでした。

しかしインターネットを利用するようになると、メールの発信受信時刻、ダウンロード時刻、商取引時刻なとの時刻が記録されますが、他のコンピュータと同時刻の設定でないと困る場面が多くなりました。

現在は、各PCの時刻をNTPサービスで配信される「日本標準時」と同期させる仕組みがOSには組み込まれています。

Windowsではマイクロソフトの「time.Windows.com」(初期設定は7日ごとに自動更新)が、macOSはアップルの「time.apple.com」や「time.asis.apple.com」などを使っています。

※Windowsの場合は、「設定」>「時刻と言語」>「時刻を同期する」をクリックで、時刻が同期されます。
私は初期設定の「7日ごと」を変更して、もっと短期間に自動的に同期設定にしたいので、コントロールパネルの管理ツールのタスクスケジューラーから「ログオン時」に変更しました。(設定手順の説明略)



国際原子時 (TAI)とは

地球の自転にはふらつきがあるため、厳密に測定すると 1 日の長さにゆらぎが出ます。
国際単位系では時間の基本単位として、「秒」を「1秒はセシウム 133 原子(133Cs)の基底状態にある 2 つの超微細準位間の遷移に対応する放射の 9,192,631,770(約 100 億)周期にかかる時間」と定義しています。
※上の定義で、なぜ「9,192,631,770」という数値が使われているかですが・・・

実は、セシウム133の放つ光は1秒間に9,192,631,770回振動することに由来します。
一言でいえば「1秒=9,192,631,770回の振動に要する時間」なんですね。

しかしこの表現だと、どんな物質で・どういった状態の振動なのかわからないので、明確にするために定義のような難しい表現になるのだと思います。


そして、「セシウム原子時計」が定義する1秒を単位として、「UT2」の時系列の1958年1月1日0時0分0秒に「セシウム原子時計」とが一致するように、国際度量衡局が定めた時刻系が「国際原子時(TAI)」です。
「国際原子時(TAI)」は世界各地の原子時計(数百台)を総合的に統合して決定されています。


もともと「時」・「時刻」・「時間」は、1日を分割したもので、そこには日付(年月)の情報は含まれていません。
秒の基準さえしっかりしていれば、60秒が1分、60分が1時間、24時間が1日という、いわば桁を意味するだけのものです。

しかし、月や年はその時によって長さが異なりますので、桁とは違う意味が含まれています。

TAI は1秒の長さが厳密に決まっており、人間の生活、とりわけ昼夜や季節などは考えていませんので、修正・調整は一切必要ありません。
常にピッタリ同じ長さの秒で、延々と時を刻んでいるだけです。



協定世界時(UTC)とは

常にピッタリ同じ長さの秒の国際原子時 (TAI)に対し、経度0度(グリニッジ子午線)で太陽が南中する時刻を正午とする時刻システムが「世界時(UT)」です。

こちらの方は、人間の生活に深くかかわっています。
平均太陽の位置とこれとその地点の経度から、世界時(UT)が計算されます。
これに極運動の補正を加えたのがUT1です。

UT と UT1 の間には誤差が発生します。

UT と UT1 の間の誤差が±0.9秒を超えないように、 UT1の方に1秒(うるう秒)を挿入したり削除したりする補正を行った時刻を「協定世界時(UTC)」といいます。
※別の言い方をすれば、UTCは1秒の長さはTAIと同じもの を使い、世界時UTとの差が0.9秒を超えないようにうるう秒で調整しているということになります。

UTCのうるう秒については、ITのシステムなどのトラブルの原因となり、以前から存廃については国際電気通信連合で議論となっていて、日米をはじめ多くのIT先進国はうるう秒の廃止を求めています。
しかし、2015年の総会では2023年の総会で検討されることになりました。



協定世界時(UTC)と国際原子時(TAI)の関係は・・・

時間を調べたところ、①協定世界時(UTC)と②国際原子時(TAI)は・・・
①2020/09/13 13:19:31 ②2020/09/13 13:20:08 になっていました。
①と②では37秒の差です。
この①と②の差は、徐々にですが開いてきました、また、年々地球の自転が遅くなるので今後も開く方に進ん行くと思われます。

用語の説明
TAI : International Atomic Times (国際原子時)
原子時計によって刻まれる時系。
UT : Universal Time (世界時)
地球の公転・自転の観測に基づく時間。太陽がちょうど頭上最も高くなる時刻が正午で、国際機関(IERS)が決定する。
UTC : Coordinated Universal Time (協定世界時)
GMT : Greenwich Mean Time (グリニッジ標準時)



協定世界時(UTC)とうるう秒調整

日常的に使われている時系は、地球の運行に基づく天文時系である世界時(UT)に準拠するように調整された原子時系の協定世界時(UTC)です。

現在秒の長さの基準の国際原子時TAIをそのまま時刻として 使っていると、地球の自転速度は、潮汐摩擦などの影響によって変化するため、世界時(UT)と協定世界時(UTC)との間には差が生じます。
極端に言えば、将来は日中が夜中の時刻になることも考えられます。

そこで、協定世界時(UTC)に1秒(うるう秒)を挿入・削除して世界時UT1との差が0.9秒以上にならないように調整しています。

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うるう秒調整は1972年の特別調整以降導入されました。

2019年5月までに行われたうるう秒調整は27回ありますが、すべて協定世界時(UTC)にうるう秒を挿入する調整だったため、協定世界時(UTC)は国際原子時(TAI)に対して現在37秒遅れています。