引言：年、月、日、時、分、秒，我們再熟悉不過的時間系統(tǒng)，究竟是如何測量出來的？為什么一直以來，這都是天文學家們的艱巨工作呢？
知識點I：太陽時
人類最早感知到的時間是“日”，即將太陽東升西落一周定為一天。這種以太陽作為參考的時間系統(tǒng)叫太陽時。天文上，把太陽剛好通過南方子午圈的時刻（太陽上中天或正午）定義為12h，太陽的時角加上12h就是太陽時；連續(xù)兩次上中天的間隔被稱為一個太陽日，共計24小時。太陽時可分為真太陽時和平太陽時。
真太陽時：根據(jù)真實的太陽運動測定的時間，被稱為真太陽時。日晷、圭表等古代計時儀器測定的時間就是真太陽時，例如一天中圭表的“表”投下的影子長度最短的時候是真正的“正午”，而不是我們現(xiàn)在手表上的12點。然而真太陽運動速度并不均勻，遠不能滿足現(xiàn)代生活的需要，而且陰雨天時使用就顯得十分不便。
平太陽時：為彌補真太陽的不穩(wěn)定而人為創(chuàng)造的一個假想的太陽，稱為“平太陽”。它有三條基本條件：1、沿著赤道作周年運動（注意是赤道而不是黃道），因為地球自轉(zhuǎn)引起的周日視運動是與赤道平行的；2、運動速度是均勻的；3、運動周期等于一個回歸年，即365.2422天。以“平太陽”的時角定義的時間就被稱為平太陽時。在上世紀70年代以前，全世界共同使用的標準時間計量系統(tǒng)就是平太陽時（MT），并將平太陽日的1/86400定義為1秒。
真太陽時與平太陽時之差叫做時差，一年中時差最大將近16分鐘，只有4天時差為零。
知識點II：恒星時
參考春分點（或恒星）的周日視運動來測定的時間系統(tǒng)被稱為恒星時。當春分點剛好通過子午線的時刻（上中天），定義為該地的恒星時為0h，當春分點自東向西運動一周再一次到達子午線時記為恒星時24h或次日恒星時0h，這個間隔時間就是一個恒星日。太陽日即日常所說的一天，恒星日才是地球自轉(zhuǎn)周期。因為太陽在周日視運動的同時還在進行周年視運動，每天東行近1°，所以太陽日的時長比恒星日更長一些。
1太陽日 = 1恒星日 + 3m56s。
1回歸年 = 365.2422太陽日 = 366.2422恒星日。
天文臺通過測量恒星位置得到恒星時，再經(jīng)過換算才能得到平太陽時，這一過程被稱為測時。
知識點III：地方時
不管是太陽時還是恒星時都將太陽或春分點過子午圈的時刻定義為0h，而每個地理經(jīng)線都有自己的子午圈，由此測到的恒星時叫做地方恒星時，測到的平太陽時叫做地方平（太陽）時。在赤道上東西兩地每相差463.87米地方時差1秒，緯度越高，東西方向移動時地方時的變化越大，如北京地區(qū)東西差355.76米，地方時差1秒。
知識點IV：格林威治平均時間（GMT）
過去很多城市都會設置官方時鐘來統(tǒng)一當?shù)氐臅r間。后來，英國鐵路發(fā)展讓這個矛盾越來越突出，因為長途旅行過程中不斷重新設置時鐘會顯得非常麻煩。于是英國推行全國統(tǒng)一的時間標準——格林威治（或譯成格林尼治）平均時間（Greenwich Mean Time），即以英國倫敦郊區(qū)皇家格林威治天文臺測定的平太陽時為標準。
知識點V：世界時（UT）
1884年，華盛頓召開的國際子午線會議采用了加拿大鐵路工程師弗萊明的建議，將GMT向全球推廣，成為世界時（Universal Time）。同時全世界按照統(tǒng)一的標準劃分時區(qū)，從格林尼治所在地點為0°經(jīng)線，東西各7.5°劃為0時區(qū)，從0時區(qū)向東/西每隔15°劃一個時區(qū)，依次稱為東/西一時區(qū)、東/西二時區(qū)等，全球一共24個時區(qū)，東十二區(qū)和西十二區(qū)重合。0°、東西經(jīng)15°、東西經(jīng)30°等被稱為中央經(jīng)線，該處的地方時為所在時區(qū)的區(qū)時。
我國地跨5個時區(qū)，但是統(tǒng)一采用東八區(qū)的區(qū)時，即東經(jīng)120°地方時，也就是大家熟悉的北京時間（BJT）。北京時間并不是北京的時間，北京市區(qū)的地方時比北京時間晚約14分47秒。
知識點VI：歷書時（ET）
天文測時僅僅是知道確切的時間，但實際使用中需要經(jīng)常不斷地知道準確的時刻，所以需要通過精準的時鐘或時間算法將精準的時間“守住”，這項工作被稱為守時。上文所述所有的時間系統(tǒng)均參考太陽或恒星的周日視運動，即以地球自轉(zhuǎn)周期作為基礎。但天文學家發(fā)現(xiàn)地球的自轉(zhuǎn)遠沒有地球的公轉(zhuǎn)來得穩(wěn)定。于是1958年，歷書時（Ephemeris Time）代替世界時UT成為全球時間標準。以1900年初太陽幾何平黃經(jīng)為279°.414804的瞬間作為歷書時1900年 1月0日12時整，將1900年 1月0日12時整的回歸年長度的1/31,556,925.9747定義為1秒。
