追溯中国时间


文/左文文

现在几点?你只要看看手表或手机,瞬间就能知道此刻是几时几分几秒。我们也都知道,中国目前统一使用的时间是北京时间,而北京东经116.4度,处于时区东八区。看似理所当然的常识,曾经也是未知。它们不是物理定律,更像是在人类统一确定的标准之下,人类可认知的时间和空间坐标。是什么推动了它们的出现?从未知到常识的过程是怎样的呢?回答这些问题,远比背记这些数字有意思。古与今,本地与全球,在“定时”的浪潮中究竟历经何等沉浮,值得一一探寻。你会发现,这些常识性的数字背后有那么多年的尝试和努力,蕴含了人类的智慧。

中国古代计时
   日出而作,日落而息。在交通不够发达的时候,人们不需要担心两地的时间标准差别,而只需要关心本地的时间表。而且,本地的时间表有多精确,人们或许也并不特别关注。
   中国古代用日晷等来进行测时。太阳处于天空中不同位置,会造成物体影子的长短和位置变化,日晷就是利用这一点来计时的。日晷通常由晷针和晷面组成,晷面两面都有刻度,分为子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥十二时辰,晷针在阳光投射下的影子落在晷面上就指出了时刻。该发明被人类用了几千年之久。
   如何将准确的时间“保持”下去呢?这就需要守时,而漏刻和火钟等起到了重要的作用。以漏刻为例,水或沙从漏壶的小孔中漏出,利用容器内水面或沙面的升降来计算时间。漏壶分播水壶和受水壶两部分,水从播水壶流入受水壶,受水壶内有刻分100刻的箭尺,箭尺随着受水壶内的水面而上升,露出刻数以显示时间。1昼夜24小时为100刻,相当于现在的1440分钟,可见每刻相当于现在的14.4分钟,与现在常用的1刻15分钟并不完全相同。
   老百姓日常生活用到时间,不需要完成一整套测时和守时的工作,他们只需要看天判断时间,或者关注官方的报时。在清朝,钦天监掌管着编制历书、测时和报时等工作,报时又包括了宫廷报时和鼓楼的城市报时。利用这种方式得到的时间是某一个地区的时间。
  
旧民主主义革命至中华人民
共和国成立之间的岁月
   1911年10月10日,旧民主主义革命军起义于武昌。不久,长江以南各省和华北数省纷纷响应,脱离清政府而独立。12月,各独立省份到南京集会,推举孙文为中华民国临时大总统。1912年1月1日,孙文于南京宣誓就职,当晚发布《改用阳历令》。
   不久,南北议和,清帝退位,孙文总统退位,让位于袁世凯,南京政府迁至北京。之后,其教育部接手并撤销了钦天监,遣散旧人员,另成立一个新机构——中央观象台。新成立的中央观象台首先要赶编新历书,由于没有测时守时的近代仪器,又未沿用钦天监的过时设备,所以就未进行测时和报时。
   由于当时的海军部有大量纪限仪(测时设备)和时计(守时设备),还有大量学过实用天文的人才,于是,城市报时这项不可缺少的工作就落在了海军部的肩上。海军部每日正午放午炮(报时设备)报时。
   而青岛的城市报时工作最初由位于市区最高点的胶澳商埠港政局所属信号山旗台担任,方式也是放午炮。后约于1928年移交胶澳商埠观象台接管。观象台觉得午炮落后,便从日本订购了一台电动发音机(报时设备)替代。
   时任中央研究院天文研究所所长的高鲁知道这一消息后,立即仿行,申请购买电动发音机。机器购买之后,安装在南京鼓楼平台西南角,每日于正午12时和下午6时各报时一次。
   1934年,天文研究所全部迁往紫金山,鼓楼的设备和报时工作交与首都实验民众教育馆。教育馆每次报时前10分钟,会通过电话向天文研究所对钟。
   随着广播事业的发达,报时工具从电动发音机变迁至电台,普通大众用收音机就可以听到报时。普通大众想知道时间,就不再是什么难事了。
  
中华人民共和国成立之后
   如今我们使用的时间都是北京时间,北京时间并非发播自北京,而是来自地处陕西省的中国科学院国家授时中心。国家授时中心的前身为中国科学院陕西天文台,它创建于1966年,承担着我国标准时间基准保持和长短波授时发播任务。
   那么1949年和1966年之间的时间又是如何确定的呢?
   新中国的现代无线电授时发端于20世纪50年代徐家汇观象台的BPV授时台。徐家汇观象台由法国天主教耶稣会于1872年建立,1950年被上海市军事管制委员会接管。1962年,徐家汇观象台与1900年耶稣会建立的佘山天文台合并,成立上海天文台。据刘鹏远先生在《上海天文台的时间发播工作》一文中介绍,1950年的观象台设备陈旧,以前发播的时间信号不能满足应用部门的需要。龚惠人先生带领一批青年科技人员对授时、守时设备进行了一系列改进,最终于1954年7月1日0时起,BPV时号(呼号中的B代表中国,P和V是为了莫尔斯电码的对称)试播成功,标志着我国现代时间服务工作的诞生。
   从1958年7月1日起,徐家汇观象台开始利用短波无线电开展标准频率的试播工作,但由于上海地处东南,且不能24小时连续发播,难以适应当时国家的需要。从战略需求出发,最终于1966年,国家科委批准在陕西关中建设西北授时台,即陕西天文台。
   1970年,经周恩来总理批准,短波授时台试播BPM时号。刘鹏远先生写道:“1980年12月陕西天文台的短波授时通过鉴定。1981年2月,中国科学院就陕西天文台发播BPM时号报告请示国务院,国务院同意从1981年7月1日起,BPM短波授时台正式承担发播我国短波时号任务,届时上海天文台停止BPV时号的发播。”
   20世纪70年代,为了适应国防和空间技术发展的需要,于1973年批准在陕西天文台增建长波授时台(BPL),1986年经国家级技术鉴定后正式发播标准频率信号,使得无线电授时技术从毫秒量级升级至微秒量级。
   1979年10月建成了地方原子时,完成了我国从天文时向原子时的过渡,并产生和保持了我国地方原子时和协调世界时的时间频率基准。
   2001年3月27日,中国科学院陕西天文台更名为中国科学院国家授时中心,产生和保持着中国地方原子时和协调世界时的时间频率基准。协调世界时通过授时系统发播出去的时间便是我们如今使用的北京时间,今天授时手段除了上文提及的短波和长波授时,还包括精度更高的卫星授时等。
(本文作者左文文为中国科学院上海天文台副研究员)

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