เวลาภาคพื้นดิน ( TT ) เป็นมาตรฐานเวลา ทางดาราศาสตร์สมัยใหม่ ที่กำหนดโดยสหพันธ์ดาราศาสตร์สากลโดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อการวัดเวลาของการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ที่ทำจากพื้นผิวโลก^{[ a ]} ตัวอย่างเช่นปฏิทินดาราศาสตร์ใช้ TT สำหรับตารางตำแหน่ง ( ephemerides ) ของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ต่างๆ ที่มองเห็นได้จากโลก ในบทบาทนี้ TT ยังคงสืบทอดมาจากเวลาพลศาสตร์ภาคพื้นดิน (TDT หรือ TD) ^{[ b ]}ซึ่งสืบทอดมาจากเวลา ephemeris (ET) TT มีวัตถุประสงค์ดั้งเดิมเช่นเดียวกับที่ ET ถูกออกแบบมา คือ เพื่อให้ปราศจากความไม่สม่ำเสมอในการหมุนของโลก

หน่วยของ TT คือวินาที SIซึ่งคำจำกัดความในปัจจุบันนั้นอิงตามนาฬิกาอะตอมซีเซียม[ 3 ^]แต่TTนั้นไม่ได้ถูกกำหนดโดยนาฬิกาอะตอม มันเป็นอุดมคติเชิงทฤษฎี และนาฬิกาจริงสามารถประมาณค่าได้เท่านั้น

TT แตกต่างจากมาตราเวลาที่มักใช้เป็นพื้นฐานสำหรับวัตถุประสงค์ทางพลเรือน ซึ่งก็คือเวลาสากลเชิงพิกัด (UTC) TT เป็นพื้นฐานของ UTC โดยอ้อม ผ่านทางเวลาอะตอมสากล (TAI) เนื่องจากความแตกต่างทางประวัติศาสตร์ระหว่าง TAI และ ET เมื่อมีการนำ TT มาใช้ TT จึงเร็วกว่า TAI 32.184 วินาที

สหพันธ์ดาราศาสตร์สากล (IAU) ได้รับรองนิยามของมาตรฐานเวลาภาคพื้นดินในการประชุมใหญ่ครั้งที่ 16 เมื่อปี 1976 และตั้งชื่อว่าเวลาพลวัตภาคพื้นดิน (Terrestrial Dynamical Time หรือ TDT) ซึ่งเป็นมาตรฐานเวลาที่ตรงข้ามกับเวลาพลวัตแบบศูนย์กลางมวล (Barycentric Dynamical Time หรือ TDB) ซึ่งเป็นมาตรฐานเวลาสำหรับ ปฏิทินดาราศาสตร์ของระบบสุริยะโดยอิงจาก มาตราเวลาพลวัต อย่างไรก็ตาม มาตรฐานเวลาทั้งสองนี้กลับพบว่ามีนิยามที่ไม่สมบูรณ์ และยังมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความหมายของคำว่า 'พลวัต' ในชื่อ TDT อีกด้วย

ในปี 1991 ในข้อเสนอแนะที่ IV ของการประชุมสมัชชาใหญ่ครั้งที่ XXI IAU ได้กำหนดนิยามใหม่ของ TDT และเปลี่ยนชื่อเป็น "เวลาภาคพื้นดิน" (Terrestrial Time) TT ได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการในแง่ของ เวลาพิกัดศูนย์กลางโลก ( Geocentric Coordinate Timeหรือ TCG) ซึ่งกำหนดโดย IAU ในโอกาสเดียวกัน TT ถูกกำหนดให้เป็นการปรับขนาดเชิงเส้นของ TCG โดยที่หน่วยของ TT คือ "วินาที SI บนจีออยด์ " ^{[ 4 ]}กล่าวคือ อัตราจะตรงกับอัตราของเวลาที่แท้จริงบนพื้นผิวโลกที่ระดับน้ำทะเลเฉลี่ยโดยประมาณ ดังนั้นอัตราส่วนที่แน่นอนระหว่างเวลา TT และเวลา TCG คือโดยที่เป็นค่าคงที่ และเป็นศักย์โน้มถ่วงที่พื้นผิวจีออยด์ ซึ่งเป็นค่าที่วัดได้จากธรณีวิทยาเชิงฟิสิกส์ในปี 1991 ค่าประมาณที่ดีที่สุดของคือ${\displaystyle 1-L_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$${\displaystyle L_{\mathrm {G} }=U_{\mathrm {G} }/c^{2}}$${\displaystyle U_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$${\displaystyle L_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$6.969 291 × 10 ⁻¹⁰ .

ในปี 2000 IAU ได้ปรับเปลี่ยนนิยามของ TT เล็กน้อย โดยใช้ค่าที่แน่นอนคือL =6.969 290 134 × 10 ⁻¹⁰ . ^{[ 5 ]}

TT แตกต่างจากเวลาพิกัดศูนย์กลางโลก (TCG) ด้วยอัตราคงที่ โดยนิยามอย่างเป็นทางการคือสมการ

$${\displaystyle \mathrm {TT} ={\bigl (}1-L_{\mathrm {G} }{\bigr )}\times \mathrm {TCG} +E,}$$

โดยที่ TT และ TCG คือจำนวนวินาที เชิงเส้นในระบบ SI ในเวลาภาคพื้นดินและเวลาพิกัดโลกตามลำดับคือค่าคงที่ของความแตกต่างในอัตราของมาตราเวลาทั้งสอง และคือค่าคงที่เพื่อกำหนดช่วงเวลา (ดูด้านล่าง) ถูกกำหนดให้เป็นค่าที่แน่นอน${\displaystyle L_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$${\displaystyle E}$${\displaystyle L_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$6.969 290 134 × 10 ⁻¹⁰เนื่องจากเงื่อนไขดังกล่าวอัตราของ TT จึงช้ากว่าอัตราของ TCG เพียงเล็กน้อย${\displaystyle 1-L_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$

สมการที่เชื่อมโยง TT และ TCG มักมีรูปแบบตามที่ IAU กำหนดไว้

$${\displaystyle \mathrm {TT} =\mathrm {TCG} -L_{\mathrm {G} }\times {\bigl (}\mathrm {JD_{TCG}} -2443144.5003725{\bigr )}\times 86400,}$$

เวลา TCG แสดงเป็นวันที่จูเลียน (JD) ได้ อย่างไรวันที่จูเลียนเป็นการแปลงเชิงเส้นของจำนวนวินาทีดิบที่แสดงโดยตัวแปร TCG ดังนั้นสมการในรูปแบบนี้จึงไม่ได้ถูกทำให้ง่ายขึ้นการใช้วันที่จูเลียนระบุยุคสมัยได้อย่างสมบูรณ์ สมการข้างต้นมักจะใช้ค่าวันที่จูเลียน2443 144.5สำหรับยุคสมัย แต่ค่านี้ไม่แม่นยำ (ถึงแม้จะไม่มากนัก เนื่องจากขนาดของตัวคูณมีขนาดเล็ก) ค่า2443 144.500 3725นั้นตรงกับคำจำกัดความอย่างแม่นยำ${\displaystyle \mathrm {JD_{TCG}} }$${\displaystyle L_{\คณิตศาสตร์ {G} }}$

พิกัดเวลาบนมาตราเวลา TT และ TCG ถูกกำหนดตามธรรมเนียมโดยใช้วิธีการระบุวันแบบดั้งเดิม ซึ่งสืบทอดมาจากมาตรฐานเวลาที่ไม่สม่ำเสมอโดยอิงจากการหมุนของโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มีการใช้ทั้งวันที่จูเลียนและปฏิทินเกรกอเรียนเพื่อความต่อเนื่องกับเวลาเอเฟเมอริส (ET) ซึ่งเป็นระบบก่อนหน้า TT และ TCG ถูกกำหนดให้ตรงกับ ET ในช่วงประมาณวันที่จูเลียน2443 144.5 (1977-01-01T00Z)กล่าวคือ กำหนดให้เวลา TT 1977-01-01T00:00:32.184และเวลา TCG 1977-01-01T00:00:32.184ตรงกับเวลาอะตอมสากล (TAI) 1977-01-01T00:00:00.000 อย่างแม่นยำ ซึ่งเป็นเวลาที่ TAI เริ่มใช้การแก้ไขสำหรับการยืดเวลาเนื่องจากแรงโน้มถ่วงด้วย

TT และ TCG ที่แสดงในรูปแบบวันที่จูเลียน สามารถเชื่อมโยงกันได้อย่างแม่นยำและง่ายที่สุดโดยใช้สมการ

$${\displaystyle \mathrm {JD_{TT}} =E_{\mathrm {JD} }+{\bigl (}\mathrm {JD_{TCG}} -E_{\mathrm {JD} }{\bigr )}\times {\bigl (}1-L_{\mathrm {G} }{\bigr )},}$$

2443 144.500 3725อยู่ที่ไหนกันแน่${\displaystyle E_{\คณิตศาสตร์ {JD} }}$

TT เป็นอุดมคติเชิงทฤษฎี ไม่ขึ้นอยู่กับการรับรู้ที่เฉพาะเจาะจง สำหรับการใช้งานจริง จำเป็นต้องวัดนาฬิกาทางกายภาพและประมวลผลค่าที่อ่านได้เพื่อประมาณค่า TT การคำนวณค่าชดเชยอย่างง่ายก็เพียงพอสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ แต่ในการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง อาจจำเป็นต้องมีการสร้างแบบจำลองฟิสิกส์เชิงสัมพัทธภาพและความไม่แน่นอนในการวัดอย่างละเอียด^{[ 6 ]}

ผู้สังเกตการณ์ที่อยู่ต่างสถานที่ มีการเคลื่อนที่สัมพัทธ์กัน หรืออยู่ต่างระดับความสูงกัน อาจมีความคลาดเคลื่อนเกี่ยวกับอัตราความเร็วของนาฬิกาของกันและกัน เนื่องมาจากผลกระทบที่อธิบายไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพดังนั้น TT (แม้จะเป็นอุดมคติทางทฤษฎี) จึงไม่ตรงกับเวลาที่แท้จริงของผู้สังเกตการณ์ทุกคน

ในแง่ของสัมพัทธภาพ TT ถูกอธิบายว่าเป็นเวลาที่เหมาะสมของนาฬิกาที่ตั้งอยู่บนจีออยด์ (โดยพื้นฐานแล้วคือระดับน้ำทะเลเฉลี่ย ) ^{[ 19 ]} อย่างไรก็ตาม^{[ 20 ]} ปัจจุบัน TT ถูกกำหนดให้เป็นมาตราเวลาพิกัด [ ^{21 ] การ} กำหนดนิยามใหม่นี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลง TT ในเชิงปริมาณ แต่ทำให้นิยามที่มีอยู่มีความแม่นยำมากขึ้น ในทางปฏิบัติ มันกำหนดจีออยด์ (ระดับน้ำทะเลเฉลี่ย) ในแง่ของระดับการยืดเวลาเนื่องจากแรงโน้มถ่วง ที่เฉพาะ เจาะจงเมื่อเทียบกับผู้สังเกตการณ์สมมติที่ตั้งอยู่ที่ระดับความสูงอนันต์

นิยามปัจจุบันของ TT คือการปรับขนาดเชิงเส้นของเวลาพิกัดศูนย์กลางโลก (TCG) ซึ่งเป็นเวลาที่แท้จริงของผู้สังเกตการณ์สมมติที่อยู่ห่างไกลออกไปอย่างไม่มีที่สิ้นสุด (ดังนั้นจึงไม่ได้รับผลกระทบจากการยืดเวลาเนื่องจากแรงโน้มถ่วง) และอยู่นิ่งเมื่อเทียบกับโลก TCG ถูกนำมาใช้ในปัจจุบันส่วนใหญ่เพื่อวัตถุประสงค์ทางทฤษฎีในทางดาราศาสตร์ จากมุมมองของผู้สังเกตการณ์บนพื้นผิวโลก วินาทีของ TCG จะผ่านไปเร็วกว่าวินาที SI ของผู้สังเกตการณ์เล็กน้อย การเปรียบเทียบนาฬิกาของผู้สังเกตการณ์กับ TT ขึ้นอยู่กับระดับความสูงของผู้สังเกตการณ์: นาฬิกาจะตรงกันบนจีออยด์ และนาฬิกาที่ระดับความสูงสูงกว่าจะเดินเร็วกว่าเล็กน้อย

• เวลาพิกัดศูนย์กลางมวล
• เวลาพิกัดโลก

• บริการด้านเทคนิคของ BIPM: การวัดเวลา
• เวลาและความถี่จาก A ถึง Z