原子时的秒长是靠我们前面所讨论过的原子钟来复现的,与地球、太阳相比,原子钟的体积小得多了,可以很好地将它保存在实验室里 。我们已经知道原子钟的原理,它很少受外界条件的影响,是更为客观更为恒定的时间基准 。保存在原子钟里的原子时的秒长容易测定和应用,不需要进行长时间的天文观测 。
而它酌稳定度和准确度却十分高,一般可达±1×10^-12或更高,正像前面我们已经讲过的那样,相当于30万年差1秒 。协调世界时、闰秒世界时、历书时、原子时3种计时系统都是通过寻找一个均匀运动周期来定义秒长,由于地球的自转和公转的周期都很长,所以世界时和历书时的秒长是通过对长周期的等分而得到的 。而原子跃迁频率的周期很短,所以原子时的秒长是通过对短周期的倍乘而得到的 。
另外,我们已经知道UT是以地球自转周期来定义的,而地球自转的速度是不均匀的,所以,严格地说,UT不是“均匀时” 。在3种世界时UTo、UT,、UT2中,UT2虽然经过了3次修正,比较均匀,但也只能称为“准均匀时”,因为还有地球自转的长期变化和随机跳动无法修正 。地球绕太阳公转的周期是均匀的,原子跃迁频率的周期也是均匀的,所以历书时和原子时都可以称为均匀时 。也许有人会问,既然原子时的秒长最精确,那么,世界时和历书时就可以不要了 。
其实不是这样 。世界时UT和历书时ET还不能废除,因为它们各有各的用处 。这3种计时系统之间有区别又有联系,它们之间可以相互换算,但不能互相取代 。
在某种意义上讲,它们互相补充了对方的不足 。世界时UT与人们的生活联系最密切,若把UT取消了,人们的生活将感到很不方便,在航海、航空上也都离不开UT;正因如此,原子时的时间起点也必须和世界时严格对准 。这3种计时系统如何应用,还要看使用场合 。在要求不高时,用世界时UT就可以了 。
在要求比较高时,就用原子时 。历书时一般只在天文、大地测量等场合使用 。当然原子时是当代最精确的计时系统 。
问题是使用了统一的原子时的秒长以后产生了新的矛盾,因为原子时的秒长与世界时的秒长并不完全相等 。时间一长,原子时就偏离了世界时,如从1958年开始建立原子时算起,到1971年年底止的一段时间里,世界? 。