標準時・周波数標準のＱ＆Ａ
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周波数と時刻に関するＱ＆Ａ
ユーザの皆さんから寄せられた質問等への回答集です。
- Ａ
１日で０．５マイクロ秒の位相差ですと、安定度＜５．８×１０-１２／日となりますので、かなり高安定な標準器が必要です。
標準セシウムビーム管のもので、ようやくこれより１桁上となります。
GPSを利用した周波数標準器はロック時には１×１０-１２のスペックであっても、アンロック時は１×１０-１０／日程度となるものもありますので注意が必要です。
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Ｑ 国際原子時って何ですか？
国際原子時とはいったい何でしょうか？
- Ａ
時系には世界時というのと原子時というものがあります。
世界時は天文観測に基づき、グリニッジにおける平均太陽角に１２時を加えたもので表されます。
原子時はセシウム原子の振動数を基準にした時系です。
世界時に比べ、原子時は非常に安定したものであることから、秒の長さの基準に原子時が採用されました。
国際原子時は１９５８年１月１日０時０分０秒の世界時を原点としてスタートした原子時です。
しかし、地球の回転がふらふらしているため、国際原子時と世界時がどんどん離れていってしまい、天文観測や日常生活にも支障をきたすことになってきてしまいます。このため、原子時と世界時が０．９秒以上離れないよう、協定世界時が定められています。
協定世界時は、１秒の長さは原子時と同じです。０．９秒以上離れる前に、うるう秒という操作を行います。
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Ｑ 国際原子時の資料は？
国際原子時等に関する資料及び文献は入手可能でしょうか？
- Ａ
いろいろありますが、２点紹介しておきます。
「周波数と時間」 電子情報通信学会発行
取次販売所（株）コロナ社
「天体の位置計算」 長沢 工 著
（株）地人書館
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Ｑ うるう秒の実施は？
次のうるう秒はいつ実施されるのでしょうか？
- Ａ
うるう秒の実施は国際機関のＩＥＲＳ（国際地球回転事業）が通知をします。日本ではこれに基づき官報公告します。
うるう秒は、地球回転の各種計測データを基に将来の予測をし、実施が決定されますが、どれくらい前に決めるかの 明確なきまりは無いようです。ただし、ＣＣＩＲの勧告４６０−２によれば、少なくとも８週間前に告示することになっています。
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Ｑ うるう秒の補正の記録は？
今までのうるう秒の補正の記録を教えてください。
例えば、「yy年mm月dd日にうるう秒補正（＋１秒）を実施」みたいに、過去のデータが知りたいのですが。
- Ａ
うるう秒実施一覧をご覧ください。
-
Ｑ 協定世界時の開始は？
うるう秒の実施一覧の中で、１９７２年１月１日の協定の協定世界世界時−国際原子時が−１０秒になっている理由を教えてください。 又、１９７２年１月1日からになっている理由も合わせて教えてください。
- Ａ
歴史的な話になりますが、時刻は太陽の動き（地球の自転）を基準として昔は１日を表していました。この地球自転による時刻を 世界時UTと称します。世界時UTは、グリニッジにおける平均太陽時角を元に決められます。地球の自転はよく見るとふらふらしている ため、１秒の長さがその時々で変わってしまい不便を生じます。このことからもっと安定な基準時計として原子時計が使われるように なりました。
現在秒の長さの基準として使われている国際原子時TAは、セシウム原子の振動数を元にしています。しかし、TAをそのまま時刻として 使っていると地球自転の変動で極端に言えば日中が夜中の時刻にもなりかねません。そこで、協定世界時UTCは１秒の長さはTAと同じもの を使い、世界時UTとの差が０．９秒を超えないようにうるう秒という操作を行います。
国際原子時TAの原点は１９５８年１月１日０時０分０秒に世界時UT（正確にはUTを補正したUT２）と合わせています。
現在の協定世界時UTCがスタートしたのは１９７２年１月１日で、このとき既に世界時UTと国際原子時TAの差は１０秒に近づいており 特別調整で１０秒差に設定されました。また、うるう秒の調整時期は１月１日または（及び）７月１日（の直前）と決められ、 １９７２年７月１日に第１回目のうるう秒調整が実施されました。
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Ｑ 標準時の構成は？
「日本の標準時」といった場合、「年月日と時刻」というように、 「年月日」もしくは、「月日」がいるのでしょうか。
- Ａ
もともと「時」または「時刻」の意味するものは、１日を分割したものですので、そこには日付に関する情報は含まれません。
現在の時刻の生成は原子時を基にしており、１秒の長さを定めて、その積算によって時刻を作っています。従って、時刻の桁上がりが 日にちとなるように日付も含めた情報で構成されています。
当機構が標準電波で通報している「日本標準時」は、時刻とともに日付（西暦下２桁と１月１日からの通算日）の情報を含めて送信して おります。
-
Ｑ タイムコード定義は？
毎時１５分、４５分に送出される呼び出し符号のタイムコード定義は、どのようになっていますか？
- Ａ
当プロジェクトのWebページ内にあります、「標準電波の出し方について」https://jjy.nict.go.jp/jjy/trans/index.htmlの 「タイムコード体系」に図示をしておりますが、タイムコードに関しては通常年情報が送られる部分において、毎時１５分及び４５分のみ「ＪＪ Ｙ」のモールス符号２回を送出しております。
具体的には、毎時１５分４０秒〜４９秒未満及び毎時４５分４０秒〜４９秒未満の期間、タイムコードの送出を行わず、モールス（０−１００％の振幅変調）を送出します。
尚、モールス符号の速度に関しての定義はありません。また、呼出符号送出はタイムコードではありませんので、「タイムコードの定義」に含まれていません。
-
Ｑ 時間の国家標準
時間に関して国家標準は存在するのでしょうか。
- Ａ
時間（秒）の逆数は周波数であり、国家標準（周波数標準器）につきましては国内では、 当機構及び産業技術総合研究所計量標準総合センター(NMIJ)にございます。
-
Ｑ うるう秒にマイナス補正はありますか？
うるう秒にマイナス補正、つまり１秒抜くということが実際におこなわれる可能性はあるのでしょうか？
- Ａ
うるう秒は、原子の刻む時刻（原子時）と地球回転から求まる世界時との差が０．９秒を超えないようにする措置です。従って、 地球回転が原子時に対して遅くなっているときは、うるう秒は挿入（プラス）されますが、地球回転が速くなるときは削除（マイナス） されます。
協定世界時とうるう秒の図
今後の地球回転の予想については、現段階では何とも申し上げられませんが、うるう秒のシステム上は挿入・削除の両方があります。