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暦Wiki

力学時 (Dynamical Time; DT)†

暦表時は惑星の公転運動をもとに時刻を定めるというものですが、その運動方程式はニュートン力学時代のものであり、相対論的効果が含まれておりませんでした。
- これに対し、相対論的効果を含む運動方程式の時刻変数を力学時と呼びます。
- 力学時は暦表時と同様に地球の自転変動に影響されない一様な時刻系であり、天体暦の基準時刻として用いられていました。
相対性理論によれば、時刻は座標系ごとに異なります。
- 太陽系重心を原点とする座標系の力学時を太陽系力学時といい、太陽を周回する惑星などの運動を記述するのに用います。
- 地球重心を原点とする座標系の力学時を地球力学時といい、地球を周回する人工衛星などの運動を記述するのに用います。

地球力学時 (Terrestrial Dynamical Time; TDT)†

地球力学時は、
- 1977年1月1日0^h TAI ＝ 1977年1月1.0003725日(＝JD 2443144.5003725日＝1日0^h0^m32.184^s) TDTとします。
  - 32.184^sは暦表時との連続性を保つための定数です。地球時や地心座標時とも連続します。
- 1秒の長さは平均海水面上で国際単位系の1秒＝1原子秒であり、国際原子時と同じ速さで進みます。
したがって、地球力学時 (TDT)＝国際原子時 (TAI)＋32.184^sにより実現できます。
- ゆえに地球力学時は地球時と実質的に同一なものといえます。

太陽系力学時 (Barycentric Dynamical Time; TDB)†

太陽系力学時は地球力学時の太陽系重心版ということになりますが、地球が太陽の周りを楕円運動するため、太陽系力学時は地球力学時に対して1.7ミリ秒程度の周期変動をするように見えます。
- そこで、平均的な1秒の長さが国際単位系の1秒＝1原子秒となるように定義されました。
- すなわち、TDB＝TDT＋周期成分ということになります。
しかし、一般相対性理論によれば、時刻は絶対的なものではなく、それぞれ進み具合は異なるはずです。
- にもかかわらず、どちらも進み具合を1原子秒にそろえたため、時間や長さのスケールに整合性が取れなくなり、天文定数が「定数」ではなくなってしまいます。
  - 国際単位系では長さ[m]は光速cと秒[s]を用いて定められているため、長さにも影響が生じます。
  - 力学時を用いる場合は、その時刻に対応した定数を選ぶ必要があります。
- そこで、現在では相対性理論をより厳密に扱った座標時の使用が推奨されています。

また、平均的な1秒の長さを厳密に実現するというのも困難です。
- JPLの天体暦であるDEシリーズでは、太陽系座標時の1次関数で太陽系力学時に近い値となるT_ephという時刻系が使われています。
- 2006年に開催されたIAUの第26回総会では、これをあらためてTDBとして再定義しました。
  TDB＝TCB－L_B×(JD_TCB－T₀)×86400＋TDB₀
  
  ただし、
  
  T₀＝ 2443144.5003725
  
  L_B＝ 1.550519768×10^-8
  
  TDB₀＝－6.55×10^-5 s

歴史†

1976年のIAU勧告 (IAU 1976 , p.11)：力学時の採用
1979年のIAU勧告 (IAU 1979 , p.16)：名称の確定
1991年のIAU勧告 (IAU 1991 , p.14)：座標時、地球時の採用
2006年のIAU勧告 (IAU 2006 )：TDBの再定義

関連ページ†

Last-modified: 2017-09-01 (金) 13:56:13