Десятичное время — это представление времени суток с использованием единиц, которые связаны с десятичной системой . Этот термин часто используется специально для обозначения французской республиканской календарной системы времени, которая использовалась во Франции с 1794 по 1800 год во время Французской революции , которая делила день на 10 десятичных часов, каждый десятичный час на 100 десятичных минут и каждую десятичную минуту на 100 десятичных секунд (100 000 десятичных секунд в день), в отличие от более привычного стандартного времени , которое делит день на 24 часа , каждый час на 60 минут и каждую минуту на 60 секунд (86 400 секунд СИ в день).
Главное преимущество десятичной системы времени заключается в том, что, поскольку основание, используемое для деления времени, такое же, как и основание, используемое для его представления, представление часов, минут и секунд может обрабатываться как единое значение. Таким образом, становится проще интерпретировать временную метку и выполнять преобразования. Например, 1 ч 23 м 45 с — это 1 десятичный час, 23 десятичные минуты и 45 десятичных секунд или 1,2345 десятичных часов или 123,45 десятичных минут или 12345 десятичных секунд; 3 часа — это 300 минут или 30 000 секунд. Это свойство также упрощает представление временной метки в виде дробного дня, так что 2024-11-07.54321 можно интерпретировать как пять десятичных часов, 43 десятичных минуты и 21 десятичную секунду после начала этого дня или как долю 0,54321 (54,321%) через этот день (что вскоре после традиционных 13:00). Он также хорошо подходит для цифрового представления времени с использованием эпох , в том смысле, что внутреннее представление времени можно использовать напрямую как для вычислений, так и для отображения на экране пользователя.
Деканы — это 36 групп звезд (маленьких созвездий), используемых в древнеегипетской астрономии для удобного деления 360-градусной эклиптики на 36 частей по 10 градусов. Поскольку новый декан также появляется гелиакически каждые десять дней (то есть каждые десять дней новая деканская звездная группа появляется на восточном небе на рассвете прямо перед восходом Солнца после периода, когда она была скрыта солнечным светом), древние греки называли их деканами (δεκανοί; мн. ч. от δεκανός dekanos ) или «десятками». Десятидневный период между восходом двух последовательных деканов — это декада. Было 36 декад (36 × 10 = 360 дней) плюс пять дополнительных дней, чтобы составить 365 дней солнечного года.
Десятичное время использовалось в Китае на протяжении большей части его истории наряду с двенадцатеричным временем. День от полуночи до полуночи делился как на 12 двойных часов ( традиционный китайский :時辰; упрощенный китайский :时辰; пиньинь : shí chén ), так и на 10 ши / 100 кэ ( китайский :刻; пиньинь : kè ) к 1-му тысячелетию до н. э. [1] [2] Другие числа кэ в день использовались в течение трех коротких периодов: 120 кэ с 5 по 3 г. до н. э., 96 кэ с 507 по 544 г. н. э. и 108 кэ с 544 по 565 г. Некоторые из примерно 50 китайских календарей также делили каждый кэ на 100 фэнь , хотя другие делили каждый кэ на 60 фэнь . В 1280 году календарь Шоуши (Сезонный календарь) дополнительно подразделил каждый фэнь на 100 мяо , создав полную десятичную систему времени из 100 кэ , 100 фэнь и 100 мяо . [3] Китайское десятичное время перестало использоваться в 1645 году, когда календарь Шисянь , основанный на европейской астрономии и привезенный в Китай иезуитами , принял 96 кэ в день вместе с 12 двойными часами, сделав каждый кэ ровно одной четвертью часа. [4]
Гэн (更) — это сигнал времени, подаваемый барабаном или гонгом. Иероглиф для гэн 更, буквально означающий «вращение» или «часы», происходит от вращения часовых, подающих эти сигналы. Первый гэн теоретически наступает на закате, но был стандартизирован на 19:12. Время между каждым гэн составляет 1⁄10 дня, что делает гэн длиной 2,4 часа — или 2 часа 24 минуты. Как 10-частная система, гэн тесно связаны с 10 небесными стволами, особенно потому, что стволы используются для отсчета гэн в течение ночи в китайской литературе.
Еще в эпоху бронзового века династии Ся дни были сгруппированы в десятидневные недели, известные как сюнь (旬). Месяцы состояли из трех сюнь. Первые 10 дней были ранними сюнь (上旬), средние 10 — средними сюнь (中旬), а последние девять или 10 дней — поздними сюнь (下旬). Япония переняла эту модель, и 10-дневные недели назывались цзюнь (旬). В Корее их называли сун (순,旬).
В 1754 году Жан ле Рон д'Аламбер написал в «Энциклопедии» :
В 1788 году Клод Бонифас Коллиньон предложил разделить день на 10 часов или 1000 минут, каждый новый час на 100 минут, каждую новую минуту на 1000 секунд, а каждую новую секунду на 1000 терций (старое французское слово для «треть»). Расстояние, которое проходит сумеречная зона в одном таком терции на экваторе , что будет составлять одну миллиардную часть окружности Земли , будет новой единицей длины, временно названной полуладонной шириной , равной четырем современным сантиметрам . Кроме того, новая терция будет разделена на 1000 кватерций , которые он назвал «микроскопическими точками времени». Он также предложил неделю из 10 дней и деление года на 10 «солнечных месяцев». [7]
Десятичное время было официально введено во время Французской революции . Жан-Шарль де Борда внес предложение о десятичном времени 5 ноября 1792 года. Национальный конвент издал указ 5 октября 1793 года, к которому были добавлены подчеркнутые слова 24 ноября 1793 года (4 фримера II года):
Так, полночь называлась dix heures («десять часов» ) , полдень назывался cinq heures («пять часов») и т. д.
Двоеточие (:) еще не использовалось в качестве разделителя единиц для стандартного времени и использовалось для недесятичных оснований. Французский десятичный разделитель — запятая (,), в то время как в английском языке используется точка (.) или «точка». Единицы записывались либо полностью, либо сокращенно. Таким образом, пять часов восемьдесят три минуты в десятичной системе можно было записать как 5 ч. 83 м. Даже сегодня во Франции для разделения часов и минут 24-часового времени обычно используется «h» вместо двоеточия, например, 14h00. Полночь была представлена в гражданских записях как «десять часов». Время между полуночью и первым десятичным часом записывалось без часов, поэтому 1:00 утра, или 0,41 десятичного часа, записывалось как «четыре децима» или «сорок одна минута». 2:00 утра (0,8333) записывалось как «восемь децимов», «восемьдесят три минуты» или даже «восемьдесят три минуты тридцать три секунды».
Как и двенадцатеричное время, десятичное время представлялось в соответствии с истинным солнечным временем, а не со средним временем, при этом полдень отмечался, когда солнце достигало своей наивысшей точки в определенном месте, которая различалась в разных местах и в течение года.
В «Методах нахождения високосных лет французского календаря» Жан-Батист-Жозеф Деламбр использовал три различных представления одного и того же десятичного времени:
Иногда в официальных записях десятичные часы делились на десятые, или децимы , вместо минут. Один децим равен 10 десятичным минутам, что почти равно четверти часа (15 минутам) по стандартному времени. Таким образом, «пять часов два децима» равны 5,2 десятичным часам, примерно 12:30 по стандартному времени. [8] [9] Одна сотая десятичной секунды была десятичным терсом . [10]
Хотя часы и наручные часы выпускались с циферблатами, показывающими как стандартное время с числами 1–24, так и десятичное время с числами 1–10, десятичное время так и не прижилось; оно не использовалось для публичных записей до начала III республиканского года, 22 сентября 1794 года, а обязательное использование было приостановлено 7 апреля 1795 года (18 жерминаля III года). Несмотря на это, десятичное время использовалось во многих городах, включая Марсель и Тулузу , где десятичные часы с часовой стрелкой находились на фасаде Капитолия в течение пяти лет. [11] В некоторых местах десятичное время использовалось для записи свидетельств о рождении, браке и смерти до конца VIII года (сентябрь 1800 года). На дворце Тюильри в Париже два из четырех циферблатов показывали десятичное время по крайней мере до 1801 года. [12] Математик и астроном Пьер-Симон Лаплас заказал себе десятичные часы и использовал десятичное время в своей работе в виде дробных дней.
Десятичное время было частью более масштабной попытки перехода на десятичное летоисчисление в революционной Франции (которая также включала переход на десятичное летоисчисление и метрическую систему ) и было введено как часть Французского республиканского календаря , который, в дополнение к десятичному делению дня, делил месяц на три декады по 10 дней каждая; этот календарь был отменен в конце 1805 года. Начало каждого года определялось в соответствии с днем осеннего равноденствия по отношению к истинному или кажущемуся солнечному времени в Парижской обсерватории .
При разработке новой метрической системы, целью было заменить все различные единицы с разными основаниями небольшим количеством стандартных десятичных единиц. Это должно было включать единицы длины, веса, площади, вместимости жидкости, объема и денег. Первоначально традиционная секунда времени, равная 1/86400 дня, была предложена в качестве основы метрической системы, но это было изменено в 1791 году, чтобы вместо этого основать метр на десятичном делении измерения Земли. Ранние проекты метрической системы, опубликованные в 1793 году, включали новые десятичные деления дня, включенные в республиканский календарь, и некоторые из тех же людей были вовлечены в оба проекта. [13]
28 марта 1794 года Жозеф-Луи Лагранж предложил Комиссии по республиканским мерам и весам разделить сутки на 10 децидей и 100 сантидей, которые вместе выражались бы в виде двух цифр, отсчитывая периоды в 14 минут и 24 секунды с полуночи, почти четверть часа. Это отображалось бы одной стрелкой на часах. Другая стрелка отображала бы 100 делений сантидея, что составляет 1/10 000 дня, или 8,64 секунды. Третья стрелка на меньшем циферблате еще больше делила бы их на 10, что составляло бы 1/100 000 дня, или 864 миллисекунды, немного меньше целой секунды. Он предложил использовать децидей и сантидей вместе для представления времени суток, например, «4 и 5», «4/5» или просто «45».
Это было опровергнуто Жаном-Мари Виалоном из Библиотеки Сент-Женевьев в Париже, который считал, что десятичные часы, равные 2,4 старым часам, слишком длинные, а 100 сантидней — слишком много, и предлагал разделить две половины суток на 10 новых часов каждую, в общей сложности 20 в сутки, и что простого изменения цифр на циферблате часов с 12 на 10, по его мнению, будет достаточно для сельских жителей. Для других было бы 50 десятичных минут на десятичный час и 100 десятичных секунд на десятичную минуту. Таким образом, его новые часы, минуты и секунды были бы более похожи на старые единицы. [14]
К. А. Приер (из Кот-д'Ора), зачитанный на Национальном Конвенте 11 вантоза, года III (1 марта 1795 г.):
Таким образом, закон 18 жерминаля III года (7 апреля 1795 г.), устанавливающий метрическую систему, вместо того, чтобы включать метрические единицы для времени, отменил обязательное использование десятичного времени, хотя его использование продолжалось в течение ряда лет в некоторых местах. Как и предсказывалось, оно быстро оказалось полезным для астрономов, которые до сих пор используют его в форме дробных дней.
Карл Фридрих Гаусс рекомендовал эфемеридную секунду в качестве метрической базовой единицы для интервала времени в 1832 году, которая в конечном итоге стала атомной секундой в Международной системе . Однако для более длительных интервалов времени были одобрены к использованию старые недесятичные единицы.
На Международной меридианной конференции 1884 года французской делегацией была предложена и принята nem con (при 3 воздержавшихся) следующая резолюция:
В 1890-х годах Жозеф Шарль Франсуа де Рей-Пайад, президент Тулузского географического общества, предложил разделить сутки на 100 частей, называемых се , равных 14,4 стандартных минут, и каждая из которых делилась на 10 децисе , 100 сантисе и т. д. В апреле 1897 года Тулузская торговая палата приняла резолюцию в поддержку его предложения. Хотя оно было широко опубликовано, оно не получило большой поддержки. [15]
Французы предприняли еще одну попытку децимализации времени в 1897 году, когда Бюро долгот создало Комиссию по децимализации времени , секретарем которой был математик Анри Пуанкаре . Комиссия приняла компромисс, первоначально предложенный Анри де Сарротоном из Оранского географического общества, сохранив 24-часовой день, но разделив каждый час на 100 десятичных минут, а каждую минуту на 100 секунд. План не получил признания и был заброшен в 1900 году.
23 октября 1998 года швейцарская часовая компания Swatch ввела для своей линейки цифровых часов десятичное время под названием « интернет-время », которое делило сутки на 1000 « битов » (каждые 86,4 секунды по стандартному времени), отсчитываемых от 000 до 999, где @000 — полночь, а @500 — полдень по стандартному времени Швейцарии , которое соответствует центральноевропейскому времени (на один час опережает всемирное время ).
Хотя Swatch не указала единицы измерения меньше одного .beat, сторонние реализации расширили стандарт, добавив «сантибиты» или «суб-биты» для большей точности: @248.00. Каждый «сантибит» был сотой частью .beat и, следовательно, был равен одной французской десятичной секунде (0,864 секунды). [16] [17]
При использовании .beats и centibeats, Swatch Internet Time делил день на 1000 французских десятичных минут, а каждую десятичную минуту на 100 десятичных секунд. Таким образом, 9 вечера было 21:00:00 по стандартному времени и @875.00 по расширенному Swatch Internet Time.
Swatch больше не продает цифровые часы с функцией Internet Time.
В стандартных сутках ровно 86 400 стандартных секунд (см . современное определение стандартной секунды в системе СИ ), но во французской десятичной системе времени в сутках было 100 000 десятичных секунд; таким образом, десятичная секунда была на 13,6% короче своего стандартного аналога.
Другим распространенным типом десятичного времени являются десятичные часы. В 1896 году Анри де Сарротон из Оранского географического общества предложил разделить 24 часа суток на 100 десятичных минут, а каждую минуту на 100 десятичных секунд. [18] Хотя это предложение было одобрено Бюро долгот, оно не прошло, но использование десятичных долей часа для представления времени суток вместо минут стало общепринятым.
Десятичные часы часто используются в учете заработной платы и почасовой тарификации. Табельные часы обычно регистрируют время суток в десятых или сотых долях часа. Например, 08:30 будет записано как 08.50. Это сделано для упрощения учета, поскольку устраняет необходимость преобразования минут в часы.
Для целей авиации, где обычно добавляют время в уже сложной среде, отслеживание времени упрощается путем записи десятичных дробей часов. Например, вместо того, чтобы складывать 1:36 с 2:36, получая 3:72 и преобразуя это в 4:12, можно сложить 1,6 с 2,6 и получить 4,2 часа. [19]
Время суток иногда представляется в виде десятичной дроби дня в науке и компьютерах. Стандартное 24-часовое время преобразуется в дробный день путем деления количества часов, прошедших с полуночи, на 24, чтобы получить десятичную дробь . Таким образом, полночь — это 0,0 дня, полдень — это 0,5 дня и т. д., что можно добавить к любому типу даты, включая (все они относятся к одному и тому же моменту):
Можно использовать столько знаков после запятой, сколько требуется для точности, поэтому 0,5 д = 0,500000 д. Дробные дни часто рассчитываются в UTC или TT , хотя юлианские даты используют астрономическую дату/время до 1925 года (каждая дата начиналась в полдень = ".0"), а Microsoft Excel использует местный часовой пояс компьютера. Использование дробных дней сокращает количество единиц в расчетах времени с четырех (дни, часы, минуты, секунды) до одной (дни).
Дробные дни часто используются астрономами для записи наблюдений и были выражены по отношению к парижскому среднему времени французским математиком и астрономом XVIII века Пьером-Симоном Лапласом , как в следующих примерах: [20]
... и расстояние до перигелия равно 1,053095; ce qui a donné pour l’instant du pass au périhélie, 29 сентября , 10239, temps moyen comté de minuit à Paris.
Предыдущие ценности a, b, h, l, родственников в трех наблюдениях, на расстоянии, равном 1,053650; et pour l'instant du pass, 29 сентября , 04587; это то, что может отличаться от результатов, полученных в результате пяти наблюдений.
- Пьер-Симон Лаплас, Traité de Mécanique Céleste
Дробные дни использовались астрономами с тех пор. Например, британский астроном 19 века Джон Гершель привел такие примеры: [21]
Между гринвичским полуднем 22-го и 23-го марта 1829 года заканчивается 1828-й год равноденствия и начинается 1829-й. Это происходит в 0 д ·286003, или в 6 ч 51 мин 50 с ·66 по Гринвичу... Например, в 12 ч 0 мин 0 с по Гринвичу, или в 0 д ·500000...
— Джон Гершель, «Очерки астрономии»
Дробные дни обычно используются для выражения эпох орбитальных элементов . Десятичная дробь обычно добавляется к календарной дате или юлианскому дню для природных объектов или к порядковой дате для искусственных спутников в двухстрочных элементах .
Вторая — единица измерения времени Международной системы единиц (СИ) . Это также стандартное представление времени в виде одной единицы во многих языках программирования, в частности, в C, и часть стандартов UNIX/POSIX, используемых в Linux, Mac OS X и т. д.; чтобы преобразовать дробные дни в дробные секунды, умножьте число на 86400. Дробные секунды представлены в виде миллисекунд (мс), микросекунд (мкс) или наносекунд (нс). Абсолютное время обычно представлено относительно 1 января 1970 года, в полночь по всемирному времени. Другие системы могут использовать другую нулевую точку (например, время Unix ).
В принципе, промежутки времени, превышающие одну секунду, могут быть указаны в таких единицах, как килосекунды (кс), мегасекунды (Мс), гигасекунды (Гс) и т. д . Иногда эти единицы можно найти в технической литературе, но традиционные единицы, такие как минуты, часы, дни и годы, гораздо более распространены и приняты для использования с СИ.
Время суток можно определить как количество килосекунд, прошедших с полуночи. Таким образом, вместо того, чтобы сказать 3:45 pm, можно сказать (время суток) 56,7 ks. В сутках ровно 86,4 ks. Однако эта номенклатура редко используется на практике.
Ученые часто записывают время в десятичной системе. Например, десятичные дни делят день на 10 равных частей, а десятичные годы делят год на 10 равных частей. Десятичные дроби легче наносить на график, чем (a) минуты и секунды, которые используют шестидесятеричную систему счисления, (b) часы, месяцы и дни, которые имеют нерегулярную длину месяцев. В астрономии так называемые юлианские сутки используют десятичные дни, центрированные на полдень по Гринвичу.
Поскольку в минуте 60 секунд, десятая часть представляет собой 60/10 = 6 секунд.
Поскольку в часе 60 минут, десятая часть представляет собой 60/10 = 6 минут.
Поскольку в сутках 24 часа, десятая часть представляет собой 24/10 = 2,4 часа (2 часа 24 минуты).
Так как в году около 365 дней, то в году около 365/10 = 36,5 дней в десятой части года. Следовательно, год 2020.5 представляет день 2 июля 2020 года. [22] Точнее, «юлианский год» длится ровно 365,25 дней, поэтому десятая часть года составляет 36,525 дней (36 дней, 12 часов, 36 минут).
Эти значения, основанные на юлианском году, скорее всего, будут теми, которые используются в астрономии и смежных науках. Григорианский год , который учитывает правило исключения 100 против 400 високосных лет григорианского календаря , составляет 365,2425 дней (средняя продолжительность года в течение 400-летнего цикла), в результате чего 0,1 года являются периодом в 36,52425 дней (3 155 695 .2 секунд; 36 дней, 12 часов, 34 минуты, 55,2 секунды).
Многочисленные люди предлагали вариации десятичного времени, разделяя день на разное количество единиц и субъединиц с разными названиями. Большинство основано на дробных днях, так что один десятичный формат времени может быть легко преобразован в другой, так что все следующее будет эквивалентно:
Некоторые предложения по десятичному времени основаны на альтернативных единицах метрического времени. Разница между метрическим временем и десятичным временем заключается в том, что метрическое время определяет единицы для измерения интервала времени , измеряемого секундомером , а десятичное время определяет время суток, измеряемое часами. Так же, как стандартное время использует в качестве своей основы метрическую единицу времени секунду, предлагаемые шкалы десятичного времени могут использовать альтернативные метрические единицы.
В вымышленной вселенной Star Trek каждое увеличение звездной даты представляет собой один миллигод, с 78 годами в 2401 году, отсчитываемыми от 2323. Десятичная дробь представляет собой дробный день. Таким образом, звездные даты представляют собой композицию двух типов десятичного времени. [ необходима цитата ] В 2023 году на 78 лет раньше будет 1945 год.
