国際原子時と協定世界時

１秒の定義

１日は地球が１回自転する時間だろうか。これも「否」である。地球の自転にはふらつきがあるため、厳密に測定すると１日の長さにゆらぎが出る。そこで、科学者たちは「絶対的な」時間の長さを定めた。

国際単位系では時間の基本単位として「秒(second)」を定義している。
2004年現在、「1秒はセシウム133原子（133Cs）の基底状態にある２つの超微細準位間の遷移に対応する放射の 9,192,631,770（約100億）周期にかかる時間」と定義されている。
この「秒」を基本として、１分＝60秒、１時間＝3,600秒、１日＝86,400秒、１年＝31,556,952秒のように定義されている。

国際原子時(TAI)

セシウム133原子が刻む原子時計のうちパリにある国際度量衡局(Bureau International des Poids et Mesures;BIPM）が定めているものが「国際原子時(International Atomic Time;TAI)」と呼ばれ、1958年1月1日0時0分0秒から時刻を刻んでいる。

世界時(UT)

原子時計に対し、経度0度（グリニジ子午線）において太陽が南中する時刻を正午とする時刻システムが「世界時(Universal Time;UT)である。
実際には、位置が正確に知られている恒星を観測してその観測地の地方恒星時を求める。これは，パリに本部がある国際地球回転観測事業（IERS）が行っており、日本では文部省国立天文台が業務を受け持っている。そして、これとは別に計算される平均太陽の位置とこれとその地点の経度から、世界時が計算できる。この世界時がUT0で、これに極運動の補正を加えたのをUT1、さらに地球の自転速度の季節変化の補正を加えたのをUT2と呼ぶ。

閏秒と協定世界時(UTC)

前述したように地球の自転にはふらつきがあるため、TAIとUT2の間には誤差が発生する。
TAIとUT2の間の誤差が±0.9秒を超えないように、TAIに対して1秒を挿入したり削除したりする補正を行った時刻を「協定世界時( Coordinated Universal Time;UTC)」と呼ぶ。UTCは1972年1月1日0時0分0秒からスタートした。
この際の調整秒を「閏秒(leap second)」と呼ぶ。1972年以降2004年10月まで22回の閏秒が設けられ、いずれも1秒挿入で、6月30日23時59分59秒の直後、または12月31日23時59分59秒の直後に挿入された。

UTC開始点(UTC epoch)である1972年1月1日0時0分0秒の時点で、UTCはTAIより10秒遅れているとされた。その後の閏秒の挿入によってUTCはTAIより遅れていき、2004年10月現在、TAIより32秒遅れている。

また、日本の標準時を管理する独立行政法人、情報通信研究機構と総務省は、2006年1月1日午前9時の直前に「うるう秒」を1秒挿入すると発表した。うるう秒の挿入は1999年1月1日以来になる。
ちなみに、電話の時報サービス「117」番を提供するNTT東西地域会社は、2006年1月1日午前8時58分20秒から午前9時までの100秒間の秒音間隔を100分の1秒ずつ長くすることで、「うるう秒」に対応すると発表した。

ところで、国際原子時の頭文字の順番はIAT、協定世界時はCUTだが、順番が入れ替わって「TAI」「UTC」と略される。英語の略記法ではよくある現象だが、日本語扱う我々にとっては理解に苦しむ。