时间计量——我们生活的“伴侣”，我们有多少人又能很清楚的了解我们身边的“时间”呢？
按照目前国际上通用的时间标准，2004年1秒不差地如约而至，这已是新年钟声连续第5年正点敲响。地球近年来一直都很“守时”，让科学家们有点摸不着头脑。据统计，从1972年开始实施“闰秒”系统到1999年，“协调世界时”总共增加了22个闰秒。但1999年至今，连续5年一个闰秒都没有增减。
那么，究竟什么是时间？科学家们为什么要追求越来越高的时间计量精度？10万年不差1秒，30万年不差1秒，300万年不差1秒，3000万年不差1秒，甚至3亿年不差1秒，那么高的精度有什么作用和意义呢？
最难定义的客观存在
有人说：时间不就是几时、几分、几秒吗？其实不然，几时、几分、几秒是利用钟表计量时间的单位和尺度，并不是时间的含义。没有钟表，时间照样存在。在人类对客观世界的感觉和抽象思维中，最难捉摸的就是时间。它看不见，摸不着；既无开头，也没终点，且长流不息，永恒向前。但它又是客观存在的，不以人们的意志为转移。“子在川上曰，逝者如斯夫”，时间就是这样从我们身边流失了。
纵观人类对时间认识的发展过程，许多物理学家、数学家和哲学家都试图给时间下一个定义，但都有“不识庐山真面目，只缘身在此山中”的感觉。然而，人类是具有抽象思维能力的，因此我们不仅创造了计量时间的历法和计量时间的钟表，而且还利用最新的科学手段不断地以更有效的方式探索时间本身的奥秘。
计量单位及工具的诞生
人类最早认识时间的计量单位是“日”，在原始的群居时代，时间给人们最直观的感知是日出、日落，因此就有了“日”的概念。古代战争中，尤其是夜行军时，人们通常会根据月色来改变战术策略，“举事常随月，盛壮以攻战，月亏则退兵”便是明证。特别是月亮的变化，如新月、上弦、满月、下弦、残月给人们计量时间“月”提供了依据，慢慢地人们把“月”分为大月或小月。说起时间计量最大的单位“年”，则是人类花去上千年的时间，才把它组织成适用的时间单位的。人类最早认识“年”不是根据天象，而是根据大地的自然现象，比如河水泛滥、草木枯荣，鸟兽迁徒，寒暖交替等等，这些自然现象被人们命名为“物候”。“离离原上草，一岁一枯荣”，在春、夏、秋、冬的无限循环中，人类逐渐总结出了用“年”来计量时间的方法。
在日、月、年的长度确定后，准确地计量出时、分、秒就成了人类下一个攻关的目标。随着科学技术的发展，世界上诞生了计量时间的工具：钟表。我国古代钟表有：圭表，测量日影长度的仪器，利用了“立竿见影”的道理，观测回归年的长度；日晷，同样是以日影测定时间的仪器；沙漏，利用细沙流动现象计时；滴漏，利用水的流动性计时。当历史“走”过公元8～14世纪后，人类在金属冶炼技术及其加工能力上有了极大提高，机械钟也就应运而生了。慢慢地，机械摆钟、现代钟表、电子钟表、石英钟表、晶体钟表、高精度的原子钟、激光冷却原子喷泉钟都陆续“浮出水面”了。
标准时间的存在意义
世界上有无数的钟和表。这些钟表计时准不准，怎么能使成千上万的钟表在同一地区走时一致，或者在全球能保持相对稳定的偏差呢？为此，国际计量局、国际时间局就要有一个“标准时间”，让世界各国的钟表都能随时随地、直接或间接地与标准时间对准。
长期以来，我们使用的标准时间是以地球本身为表盘，经线作表盘上的刻度，表盘转动，指针不动，当地球转动一圈时，就是24小时，这就是“真太阳日”。它的1/86400就是1秒的长度，这就是“平太阳秒”。这种由地球自转与公转计量的时间，就是我们常说的世界时（UT），过去叫格林尼治时间。由于地球自转周期时快时慢，就会影响计量时间的精度，大约一天内有1～3毫秒的误差。虽然这样的误差对我们的生活影响不大，但对科研及尖端技术领域来说就难以满足其相关方面的需要。因而，人们仍在确定时间基准的实践道路中不断探索着。
因为宏观世界的稳定性远不及微观世界，所以人类的科技脚步开始迈向微观领域，原子钟的问世为此提供了条件。1967年，国际计量大会决定，将铯133原子在基态的两个超精细能级结构间零场跃迁时，幅射频率的9192631770个周期的时间间隔为1秒。从此“原子秒”取代了“平太阳秒”。原子钟的准确性极其优越，可30万年不差1秒。由此，世界标准时间采用原子时（AT）。原子时比世界时精度高，两者就有了微小的偏差。因此，科学家们对原子时与世界时进行了协调，否则日积月累就会使原子时与世界时间有较大的差距，不能符合日出日落的规律。
世界时和原子时是两个独立的时标，两者出现偏差时，尽管地球自转有快有慢影响了世界时的精度，但是原子时还是要迁就地球自转为基础的时标，这样才能保证时间与季节的协调一致，不会“阴差阳错”。为此，就产生了第三种时标，称为协调世界时（UTC），它所采用的时间计量单位仍是原子秒。在时刻上规定与世界时的平太阳秒超过0.9秒时，做1秒整数调整，拨快或拨慢1秒，称为闰秒。闰秒由国际计量局向全世界发出通知，一般在12月份最后1分钟进行。如果一年内闰1秒还不够，就隔6月再闰1秒。到目前为止由于地球转速越来越慢，都是拨慢1秒，60秒改为61秒。负闰秒还没有发生过。
精确计时的实用价值
在我们的生活中，1秒的时间是非常短暂的，但精确到秒已经足够了。可在某些领域，用秒来计量时间，又太长了。用广播传递的时间，准确度是十分之一秒；在运动场上，田径运动员有几分之一秒之差就决定胜负，要判断谁胜谁负，就要求秒表的计量精度在0.1秒；汽车、飞机的发动机在每分钟转动数千周，为改变发动机的效率，在百分之一秒内，时间测量要精确到0.01秒；炮弹是在千分之一秒内发射的，时间测量要精确到0.001秒；运用雷达技术需要知道的是百万分之一秒的时间精度；对于导弹，或使用全球定位系统的飞行器来说，要使定位误差控制在3米之内，计时精度就要十亿分之一秒；对核潜艇进行无线电导航时，时间测量精度要达到百万分之一秒，否则就会造成300米的位置误差；科学家研究原子构造、宇宙射线的过程中，往往需要准确测量亿分之一秒内研究对象的变化；激光测量地球到月球的距离为38400公里，而误差只有几厘米，这就要求时间的测量精度达到10亿以上的量级才行；飞船、卫星的发射、入轨、制导、重返大气层、安全着陆回收，每一个过程，每一环节，都需要精确的时间计量，否则后果将不堪设想。值得一提的是，爱因斯坦的相对论，也是在有了原子钟以后才被验证是正确的。