🚀 go-pugleaf

遅くなりまして。

Article <9fijd5$610$1@news01cb.so-net.ne.jp> にて、
	"Henry Sugimoto of O.B." <ob_henry@da2.so-net.ne.jp> さん、

> > # UT(UT0, UT1, UT2)/TAI(AT)とUTCの関係をお話することもできなくはないで
> > # すけど、どうします? :-) かなり入り組んだ話になりそうですが。私も正確
> > # に理解しているとはいえないし。

# できれば署名の引用は避けてくださるとありがたいです。

>     手抜きで、結構ですので、概要を教えて頂けませんか？
>     PC、WSの時計が、NTP抜きでは、恥ずかしい位ずれて
>     いきますね。　　組込み機器で、I/O　A/D　の値をCGI　
>     サーバーに向けて、カレンダー、時計付きで送付したい
>     のですが、ＮＴＰのくれる時計データー（経過秒数）の意
>     味合いを、あんまりむちゃくちゃ、非常識で無い程度、理
>     解出来れば、嬉しいのです。　　是非、お教え願えません
>     か？

えーと、UTとかATというのは時刻の定義のことでして、NTPのプロトコルとは
全く無関係な話になってしまいます。なんか勘違いさせてしまったようですみ
ません。

で、続けようかどうしようか迷っていた(のと、時刻定義の再調査とかしてい
たため時間が経ってしまった)ので、せっかくなのであまり役に立たないかも
しれませんが、梨の礫ではあんまりなのでなるべく関係があるようにお話して
おきます。

# しつこいようですが、素人に毛の生えたような状態ですので間違ってるかも
# しれません。

今では時刻の定義が天体現象とは無関係に決められていることはご存知でしょ
うか。昔は太陽の南中(ある日の正午)から次の南中(翌日の正午)までの間を一
日と定義していましたので、この86400分の1が1秒の定義でした。

# 実際には地球の自転速度は一年を通じて一定なわけではありませんので、い
# ろいろな補正を加えて平均的な一日を定義するわけですが、その話はまた後
# ほど。

ところが、水晶時計などを用いる時代になると、その南中の時刻自体がどの時
計で測っても進んでいる状態になっていることがある時わかりました。(要す
るに地球の自転速度がどんどん遅くなっている)

# ホントかな? :-) もしかすると話をわかりやすくするための作り話かも。

そこで、1967年にはある物質(セシウム133原子)が二つの状態の間を遷移する
時間の9192631770倍を1秒とすることが決まりました。この自転で1秒は天体現
象とは独立なものになったのです。

この定義による時刻をAT(Atomic Time/原子時)と呼びます。ただし、個々の原
子時計の計測した時刻にも誤差がありますので、世界中のATを集積して「これ
が正しい時刻」と国際度量衡局が定める時刻があります。

これがTAI(International Atomic Time/国際原子時)と呼ばれるもので、これ
こそがSIの世界で認められている正しい時刻といえます。

# なんでIATじゃないのかはよく知りません。略語の頭文字が逆転していると
# ころから邪推すると、きっとフランス語圏の陰謀なのでしょう。:-)

ところが、世間は相変わらず地球の自転に縛られて生きているわけで、いくら
定義から得られた時刻とはいえ、使い勝手がよくないのは目に見えています。

そこで、旧来の天体観測から得られる時刻も併用することになっていて(これ
も非常に怪しい)、その観測によって得られた時刻をUT(Universal Time/世界
時)と呼びます。UTは観測データそのものであるUT0とそれに経度による誤差を
加えたUT1、さらにそれに季節変化を加味したUT2の三つの時刻があります。

# この辺はかなりいいかげん。

さて、これをそのまま普通の生活で使う時刻にしてしまってもいいのですが、
それではTAIの立場がありません。:-)

そこで、TAIとUT(UT1)の差が1秒未満(0.9秒以下だったかも)になるように補正
を加えて,それを通常の生活で用いる時刻とすることになりました。これがUTC
(Coordinated Universal Time/協定世界時)と呼ばれるもので、その補正分を
閏秒と呼ぶわけです。

このUTCに地域の時差を加えたものがLST(Local Standard Time/地方標準時)で、
JST(Japan Standard Time/日本標準時)もその一種ということになります。

図にすると以下のような感じでしょうか。

UT0→UT1→UT2
      ↓(↓時差)
     UTC→LST
      ↑(←閏秒)
 AT→TAI

で、これまでの話でわかるように、閏秒を加えるか否かというのはTAIからUTC
を生成するときのみに関係する話で、UTCを作ってしまった後では無関係なの
です。

したがって、原子時計からNTPサーバへ時刻を供給する場合(たとえば通信総合
研究所が行っている<http://www.jst.mfeed.ad.jp/peerstats.html>の図にあ
る一番上のフェーズ)には、(そこで担当している人が)いつ閏秒が加算される
かを気にする必要があります。実際には事前に設定しておいて、そのときにな
ればシステムが勝手に加算して時刻を供給するのだと思いますけど。

そして、NTPサーバからはUTCに順ずる時刻が出されているわけですから、その
クライアントとしては特になにも気にする必要はないということになります。
ユーザサイドでなにか気にする局面があるとすれば、自前のNTPサーバをGPSの
電波などから作るときがそれにあたるかもしれません。GPSの出している時刻
がすでに閏秒込みだったらやっぱり気にする必要はないのでしょうが、その辺
はよく知らないので。

長々と続けてしまいましたが、こんなもんでいかがでしょう?

続くようならfj.sci.astroとかかな? 一応Followup-Toを付けておきます。

-- 
中山隆二
nakayama.ryuji@lab.ntt.co.jp