简介

视时与平时

地球轨道的离心率

简介

均时差是在一年之中，来自日晷和钟表的时间差异。日晷可以比钟表的时间快〈超前〉16分33秒〈大约在11月3日〉或慢〈落后〉14分6秒〈大约在2月12日〉。这起因于地球的轨道倾角〈自转轴对公转轨道平面的倾斜〉，与轨道离心率造成太阳明显的不规则运动。均时差可以说明视觉上的太阳8字型曲线〈analemma〉。

自然的，其他的行星也有均时差。在火星，因为离心率更大，日晷和钟表显示的时间会差异到50分钟。

视时与平时

早在巴比伦的时代就知道太阳每日运动是规则的，在托勒密的《"天文学大成"》就有一章〈第三册第九章〉专门说明如何计算。但是，他没有考虑背景恒星缓慢运动的原因，因为他认为这些是没有影响的。他只针对运动最快速的天体，月球，进行演算。

直到17世纪将结束时，发明了摆钟才有可靠的计时器，但均时差仍然是使用托勒密定义的古董说词来诠释，除了天文学家，没有人认为这是件重要的事。只有当机械的时计要取代已经为人类服务了数个世纪的日晷守时功能的时候，为了区别时钟的时间和太阳时，这才成为一个议题：视太阳时〈或真太阳时〉是经由日晷显示的太阳时，而"平太阳时"是由钟表显示的平均时间。

直到1833年，均时差在英国的航海年历和天文星历表中对视太阳时依然是欠缺的。在这之前，年历上的时间都是视太阳时，因为船舶上的时间都是靠着观测太阳来决定的。在一些需要平太阳时的特殊观测场合中，才会在视太阳时之后附加均时差。从1834年起，因为大多数的船舶都有了准确的计时器，所有的时间显示才改用平太阳时。只有在需要视太阳时的特殊观测场合，才会以相反的符号将均时差附加给平太阳时。

因为太阳的运动是每天转一圈，也就是每24小时转360°，或是每4分钟转1°，而且太阳本身的盘面在天空中就有0.5°的大小，简单的日晷能达到的最佳准确度是1分钟，而因为均时差的范围达到30分钟，很明显的日晷和钟表之间的时间差异是不能忽略的。除均时差之外，也必须更正与地区标准子物线距离的差异，而如果实施夏令时间也需要修正。

由于地球自转的减速，平太阳日本身也有微量的变化，每世纪的一天长度约减少2微秒，每一年累积的量大约是1秒钟，这与均时差毫无关系，而且从最精确的日晷中也完全看不出这种改变。

地球轨道的离心率

地球绕着太阳公转，看起来就像太阳绕着地球每年转一圈。如果太阳是在天球赤道上以等速运转，那么它会很准确的在每天的12点整中天，并且是理想的守时者。但是地球的轨道是椭圆的，因此依据克卜勒行星运动定律，太阳看起来在经过近日点附近时〈现在大约在每年的1月3日〉移动的比较快，而在半年后经过远日点附近时，移动的比较慢。在最极端的状况下，这种作用会使一天增加〈或减少〉7.9秒，这是逐日累加的。结果是地球轨道的离心率对均时差呈现正弦波函数的变化，在一年的周期中有7.66分的震汤。零点的位置在近日点〈一月初〉和远日点〈七月初〉，最大值落在四月初〈正值〉和十月初〈负值〉。