天文常数系统发展

天文常数系统发展荷兰天文学家德西特首先提出,理想的天文常数系统应该具备两个条件:第一,各常数的数值应该严格符合根据理论推出的关系式;第二,每个常数的采用值与最精确的测定值之差应在其观测误差范围以内

他选择了测定得最精确的8个天文常数作为基础常数,把其他常数作为导出常数,假定地球为均匀的扁球体,从理论上严格推导了每个导出常数与基础常数的数学关系式,提出了建立包括40个常数的天文常数系统的方案

德西特的文章是在他死后由他的学生布劳威尔整理的,于1938年发表

1948年克莱门斯根据德西特的理论,又提出了包括27个常数的天文常数系统方案,特别提出了天文学的时间计量单位──历书时的概念

第二次世界大战以后,出现了一些测量天文常数的新的观测仪器和方法,特别是利用人造卫星、行星际火箭和雷达测距等,使观测精度大为提高

另一方面,为了发射人造卫星和行星际火箭,又对天文常数的精度提出了更高的要求

在德西特和克莱门斯工作的基础上,经过1950年和1963年两次国际天文常数会议的讨论,建立了新的天文常数系统

1964年国际天文学联合会天文常数系统  这个系统是1964年国际天文学联合会通过的,规定从1968年开始正式使用

系统中包括定义常数、基础常数、导出常数和行星质量系统四类

定义常数是用定义规定的常数,它们没有误差;基础常数是直接测定的最精确的常数;导出常数是根据它们同定义常数和基础常数的理论关系式计算的常数;行星质量系统是专门在行星运动理论中所采用的一组常数

   这个系统的常数值比纽康天文常数系统更精确,常数之间的关系也更合理,但是对于黄经总岁差、黄赤交角、章动常数和行星质量系统,则因牵涉的问题较多,尚未进行修改

1974年国际天文学联合会又组成一个修改天文常数的工作小组,提出了第三个天文常数系统

1976年国际天文学联合会天文常数系统  这个系统是1976年国际天文学联合会通过的,规定从1984年开始正式使用

这个新系统,除根据新的观测资料对1964年系统中的各常数值作了修改外,还有下面几点变化:①给天文学的基本单位作出规定:国际单位制的长度、质量和时间单位分别是米、公斤和秒

天文学的时间单位是日,等于86,400秒

36,525日等于一儒略世纪

天文学的质量单位是太阳质量 S

除了对天文学的时间单位和质量单位作出规定外,还用高斯引力常数k=0.01720209895来规定天文学的长度单位A,它又简称为天文单位

②根据天文学时间单位的新规定,这个系统中取消了关于历书时的定义常数

③把计算天文常数的标准历元由1900年改为2000年

新的标准历元是公元2000年1月1.5日,即儒略日2,451,545.0,记为J2000

④把天文单位距离的光行时由导出常数改为基础常数

另外把引力常数 G作为新的基础常数

1984年前将出版一本用新天文常数系统计算的新的基本星表── FK5星表

在采用新天文常数系统的同时,将采用FK5星表作为天文位置的基本参考系统

此外,由于采用新的岁差常数,所有过去测定的恒星自行都需要作相应的改正

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