「日本標準時」はどのように作られるのか？｜日本の時刻を生成、供給する、情報通信研究機構の日本標準時グループに聞く

「セシウム原子時計など３種類の時計を使い、平均・合成することで時刻を生成しています」

腕時計を合わせる「時刻」はどのように作られているのか──。日本における時刻を生成、供給する機関である、情報通信研究機構（ＮＩＣＴ、東京都小金井市）の日本標準時グループを訪ねた。案内してくれたのは、同グループリーダーの松原健祐さんだ。ここで何が行なわれているのか、松原さんに聞いた。

「日本標準時は協定世界時（ＵＴＣ）より９時間進んでいます。その上で、協定世界時との誤差が数ナノ秒以内に収まるよう調整し管理をしています」

１ナノ秒とは10億分の１秒のこと。光の速度でも僅か30cmしか進めない時間だ。10ナノ秒でも３ｍ。それがどれほどの「誤差」であるのか、考えるほどにわけがわからなくなる数値である（誤差に時差は含まれない）。

日本標準時は、同機構内の特別な一室に設置された18台の「セシウム原子時計」によって生み出される。さらに高精度な「水素メーザー原子時計」と「ストロンチウム光格子時計」を併用し、１秒の誤差をナノレベルで０に近づける厳密な管理と研究が続く。

かつて１秒は地球の自転から定義されていたが、地球の自転速度は一定でないため、1967年より、セシウム133という原子が発生する振動周期を基準とすることが国際的な定義となっている。こうした経緯もあり、地球の自転と時刻を合わせるため「うるう秒」（協定世界時に１秒を挿入または削除）が導入され、1972年以来今日まで計27回の挿入が実施されてきた。

しかし、うるう秒を加えることが、ＩＴ時代にはかえって不都合となり、2035年までに廃止される方向だ。廃止までに、うるう秒に代わる代替システムが決められる予定だ。

時刻が社会システムを支える

正確な時刻は、さまざまな社会インフラの土台を支える大切な役割を担う。たとえばスマホの地図などで活躍するＧＰＳや金融機関をはじめネットワークを飛び交う電子情報、さらには宇宙探査まで、正確な時刻があってのこと。では正確無比な時刻は、どのようにしてわれわれに届けられるのか。

「よく知られているのが、標準電波です。日本標準時を電波で届ける仕組みで、現在は２か所の送信所で全国をカバーしています。電波時計は、標準電波を受信することで、時刻を修正し日本標準時に合わせることができます。そのほかに光電話回線により日本標準時を届けるシステムもあり、放送局や金融機関などの業務用として広く使われています」（松原さん）

取材・文／宇野正樹　撮影／藤田修平　写真提供／情報通信研究機構、シチズン

※この記事は『サライ』本誌2024年６月号より転載しました。