国际原子时（TAI）：针对某些元素的原子能级跃迁频率有极高的稳定性，可采用基于铯原子（Cs 132.9）的能级跃迁原子秒作为时标。TAI是1971年由国际时间局建立，现改为国际计量局（BIPM）的时间部门在维持，根据全球约60个实验室中的大约240台自由运转的原子钟提供的数据进行处理，得出“国际时间标准”称为国际原子时（TAI）。

国际原子时(TAI，来自法国名字temps atomique International)是一个高精度的原子坐标时间标准，基于地球上的大地水准上的固有时间。它是陆地时间的主要实现(除了固定的时代偏移)。它也是协调世界时(UTC)的基础，它用于在地球表面的所有时间内保持民用时间。截至2016年12月31日，又一闰秒被添加，TAI正好比UTC领先37秒。这37秒是1972年开始的10秒差距，加上1972年以来UTC的27秒闰秒。

TAI可以使用传统的指定天数来报道，从基于地球旋转的非统一时间标准中进行。具体来说，儒略历和公历都被使用。这种形式的TAI在1958年开始与世界时同步，此后，由于地球的变化运动，这两种方式已经分开了。

早期原子时间尺度由石英时钟组成，频率由单个原子钟校准：原子钟不是连续运转的。原子计时服务于1955年在英国国家物理实验室(NPL)的第一个铯原子钟开始实验。“格林尼治原子”(GA)的规模始于1955年的皇家格林威治天文台。1955年7月，国际时间局(BIH)开始使用当地的铯钟，并使用VLF无线电信号的相位对遥远的时钟进行比较。美国海军天文台开始了A。1956年9月13日，使用原子时的商业原子钟，紧随其后的是国家标准局，位于科罗拉多州的博尔德。BIH量表和A。1被定义为1958年年初的一个时代:它被设定为在相应的UT2时刻阅读朱利安日期2436204.5(1958年1月1日00:00:00)。BIH所使用的程序演变了，时间尺度的名称也改变了1963年的“A3”和“TA(BIH)””在1969年。1991 - 2001年，这种同步不可避免地是不完美的，这取决于它在UT2的天文学上的实现。当时，由不同的观测站所发布的UT2不同于百分之几秒。

SI秒的定义是1967年的铯原子，1971年，国际原子时(TAI)被分配到一个基于SI秒的时间尺度，没有闰秒。[7在这段时间内，检测并纠正了原子时间的不规则性。1967年，有人建议，附近的群众会导致时钟以不同的速度运行，但这在1968年被证明是不可靠的。

在20世纪70年代，由于重力时间的膨胀，参与TAI的时钟在不同的速度下滴答作响，因此，结合的TAI刻度与不同时钟的平均高度对应。从Julian Date 2443144.5(1977年1月1日00:00:00)开始，校正应用于所有参与时钟的输出，因此TAI将对应于平均海平面(geoid)的适当时间。因为时钟的平均水平远高于海平面，这意味着TAI放慢了速度，大约是1万亿分之一。前未改正的时间尺度继续以“EAL”(即自由原子尺度)的名义发表

重力校正开始被应用的瞬间是一个以重心坐标时间(TCB)、地心坐标时间(TCG)和地球时间(TT)的时代，它代表了太阳系的三个基本时间尺度。这三种时间尺度都被定义为在这一时刻阅读JD 2443144.5003725(1977年1月1日00:32 . 184)。(偏移量是提供与旧的星历时间的连续性。)从此以后，泰就变成了TT，方程TT(TAI)= TAI + 32.184 s。

TAI的持续存在在2007年的一封由BIPM到itu - r的信中被质疑，“如果没有闰秒重新定义UTC,CCTF将考虑讨论压制TAI的可能性，因为它将与持续UTC保持平行”。

UTC是一个不连续的(即定期调整闰秒)的时间尺度，由原子时间的线性变换组成。从1961年到1971年12月，在分秒闰秒内定期进行调整，使UTC接近UT2。后来这些调整只在一秒钟内完成，以接近UT1。这是一种折衷的安排，以便能够公开播出时间尺度;1971年后，BIH原子时间的线性转换意味着时间尺度更稳定，更容易在国际上同步。它继续接近“UT1”这一事实意味着，需要一个普遍时间来源的航海任务继续受到UTC公共广播的良好服务。

20世纪50年代之前，标准时间的测量和定义是以天体测量的观测结果为基础的，这就是以地球自转周期为基础的世界时（Universal Time，UT)，因此一直以来标准时间的产生和保持（Timekeeping，也称为守时）由天文台站负责。每当整点钟时，正在收听广播的收音机便会播出“嘟、嘟……”的响声，人们以此校对自己的钟表的快慢。广播里播报的“正确时间”实际上就是来自天文台的精密时钟。那么天文台又是怎样知道这些精确的时间呢？

我们知道，地球每天自转一周，因此，天上的星星每天东升西落一次。如果把天球（假想出的一个与地球具有相同的圆心和自转轴，半径无限大的球）当作一个大钟，那么天上的星就好比钟面上表示钟点的数字。星的位置天文学家已经很精确地测定过，也就是说这只天然钟面上的钟点数是很精确地知道的。天文学家的望远镜就像是钟面上的指针。在我们日常用的钟上，是指针转而钟面不动，而在这里则是“指针”不动，“钟面”在转动。当相应的星对准望远镜时，天文学家就能知道准确的时间，并用这个时间去校正天文台的钟，然后在每天的一定时间（例如整点时）通过电台等广播出去。

这种基于天体测量的天文时间在人类历史中曾经发挥了巨大的作用。然而，由于天体运动的周期并非完全稳定，因此测量的精度有限，而且观测周期过长、不便使用，不能满足现代科学技术高速发展的需要。所以在20世纪50年代以后，它逐步被以量子物理学为基础的原子时间频率标准所代替。建立在量子物理学基础上的铯原子时间标准诞生于1955年。原子时秒长的定义是：铯133原子基态的两个超精细能级间在零磁场下跃迁辐射周期 9,192,631,770倍所持续的时间。1967年第十三届国际计量委员会决定，把在海平面上实现的上述原子时秒，规定为国际单位制时间单位。从此，时间计量标准便正式由天文学的宏观领域过渡到了物理学的微观领域。