地球人為何都要使用格林威治時間？

設想一下：你正乘坐一輛早上8點整出發的火車前往另一個城市，車程共4個小時，你肯定希望在中午12點到達目的地，對吧？但在19世紀末以前，這幾乎是不可能的，因為起點和終點兩個地方的12點就不一樣。那時，幾乎每一個地方都有自己測算時間的方式，哪怕只是相隔幾公里的兩個城市，12點的鐘聲都很難一起敲響。 這種狀況一直持續到了136年前的今天，那一天，格林威治時間成為了全球通用的標準時間。

想知道位置？先知道時間！

最初使用格林威治時間的，是英國海軍。

我們都知道，地球上的任何一個位置，都可以用經度和緯度來表示。在大航海時代到來之前，有經驗的水手就已經可以輕松通過觀測太陽或者北極星的高度來確定緯度，但沒有任何天體能夠用來直觀地顯示經度，也就是說，我們測不出來經度。所以，早年的航海家只能沿著大陸海岸線行進，比如鄭和，或是沿著緯度圈航行；比如哥倫布，如果沒有被美洲大陸擋住的話，他的確能航行到印度。

沒有經度，人們就無法繪制精確的航海圖，船只也無法判斷暗礁和小島的位置。1707年，一支英國艦隊遭遇大霧，迷失了方向，4艘戰艦撞上了海島沉沒，1500多名水手喪生。為了解決經度難題，英國國會的懸賞獎金就高達2萬英鎊。

計算經度，其實就是測量時間差：地球每24小時轉一圈，即360個經度，這就是說，每隔15個經度，就有一個小時的時差，如果我們同時知道出發地的時間和現在位置的時間，就能算出兩地相差的經度有多少（其實就是把時區的邏輯倒過來）。

舉個例子來說，一艘船花了一個月的時間從倫敦行駛到了紐約，船員發現紐約的當地時間是12點，而倫敦此時的時間是17點，那就能算出紐約的經度是西經（17-12）×15=75度，那么問題來了：紐約和倫敦的時間，他是怎么知道的？

測定紐約的時間很簡單，用六分儀在半個小時內就能做到，但是在沒有無線電通信的18世紀，倫敦的時間卻很難獲得。那時人們所用的鐘表經不住航行的顛簸，完全無法準確計算時間的流逝，所以，測量經度的問題又轉到了航海鐘的發明上。

1759年，英國人哈里森制作出了一款名為H4的航海鐘，在81天的海上航行測試中，H4只慢了5秒鐘！哈里森如約獲得了2萬英鎊的全額獎金，成為了人生贏家。

自此之后，在英國的戰艦和商船上，都配備了一塊H4，上面顯示的是倫敦郊外的格林威治天文臺表上的時間，這就是我們今天所熟知的格林威治時間了。

格林威治時間，走向世界

時間來到了19世紀，火車的出現、大規模的物流讓各國甚至全球通用的準確時間成為了必需，想一想川流不息的火車站吧，遠道而來的兩列火車，如果司機的懷表誤差個1、2分鐘，那很可能會發生相撞事故。

但是，各個地方自己測量出的時間，差出個一兩分鐘是常事兒，比如在1858年11月24日，一名多塞特郡的法官在10點06分判定一名缺席的原告敗訴，原因是他未能準時到達庭審現場，然而就在兩分鐘后，原告出現了，他向法官解釋道，從他家鄉肯帕蘭郡喀來耳鎮火車站的時鐘來看，他并沒有遲到。

這意味著，只有當所有人都用同一個測量結果時，這種誤差才不會產生問題。那么，作為當時世界上最為強大的國家，日不落帝國海軍使用的格林威治時間，能否進一步成為全球時間的標尺呢？1880年8月2日，英國議會首次確定了格林威治時間為全英國的標準時間，這背后的動力，就包括上面那個法庭事故。英國的決定，很快就影響到了大洋彼岸的美國，這個經濟實力正在突飛猛進的國家，在三年后也選擇了格林威治時間。

美國選擇格林威治時間可以說非常必要，在此之前，美國自己有300多個當地時間，而美國的鐵路系統，則有50多個時區，每個時區都有自己的時刻表，在跨越時區的時候要來回更換，復雜程度可想而知。

1884年11月1日，格林威治時間在美國華盛頓特區的國際子午線會議上被與會者普遍接受。所謂子午線，就是經線，中國古人以“子”為正北，以“午”為正南，所以經線又被翻譯成子午線。

會議上，穿過格林威治天文臺的經線，被約定為0度經線，又稱本初子午線，自此線向西為西經，向東為東經，各180度，共劃分為24個時區，每個時區之間相差一小時。12天后，也就10月13日，國際天文學家代表會議確認了華盛頓會議的決議，格林威治時間正式被采用為國際標準時間。

雖然0度經線被稱為本初子午線，但這條線貫穿了歐洲和非洲的大片土地，所以它既不是東西半球的劃分線，也不是標志一天起始的國際日期變更線。東西半球的分界是西經20度和東經160度兩條經線，國際日期變更線則是太平洋上一條來回拐彎的線，以避免與某一個國家相交。

我們現在用的是格林威治時間么？

讀到現在，你是不是想趕緊看一下手機屏幕右上角的時間，去感受一下這享譽百年、為人類做出巨大貢獻的格林威治時間呢？很可惜，你現在所用的時間，并不是它，因為在1978年12月3日，國際電訊聯盟決定以協調世界時間（UTC）取代格林威治時間（GMT）。

格林威治時間用得好好的，為什么要被取代呢？這是因為人們發現它不準了。格林威治時間是一個天文時間，它以太陽經過格林威治天文臺上空最高點位置時的時間為正午12點，但是地球的旋轉速度其實是逐年減慢的，每一年都會差上零點幾秒。在國際計量體系中，時間是七個基本量之一，以天文學為測量基礎的格林威治時間，肯定無法滿足科學精度的需要。于是，人類發明了原子鐘，也就是利用原子內部電子在兩個能級間跳躍時輻射出來的電磁波頻率作為標準，來規定一秒的時長。

原子鐘測算出來的時間相當精確，最好的銫原子鐘，精度達到每2000萬年誤差一秒，而最先進的鍶晶格原子鐘，能夠在50億年之內不會走快一秒或者走慢一秒，這個年限甚至超過了地球的年齡。

我們手機里、鐘表中每一秒鐘的時間流速，就是由原子鐘測量出來的世界原子時（IAT），它來自全球50多個國家實驗室中400多個原子鐘所保存時間的加權平均值。協調世界時間，就是以這個最準確的時間為基礎的，但它要在IAT的基礎上做“協調”。

為了不讓真實的IAT與我們體驗到的天文時間，即格林威治時間相差太遠，每過幾年我們就要在IAT的基礎上加入或減去一秒（閏秒）的協調，讓兩者更為接近。加入閏秒協調的IAT，就是協調世界時間。在無需精確到秒時，協調世界時間和格林威治時間是幾乎可以等同的，因為協調的門檻是0.9秒，也就是說，協調世界時間和格林威治時間的差距不會大于0.9秒。

不過，雖然格林威治時間現在已經不用了，但每年精確的協調世界時間還是會由格林威治天文臺向世界各地發出，這或許，是人類對祖先智慧的一種致敬吧。

（王建芬摘自微信公眾號“中國國家地理BOOK”）