Уже в глубокой древности в основу измерения больших и малых промежутков В. легли астрономические явления, обусловленные движением небесных светил, прежде всего Земли и Луны. В качестве единицы для измерения больших интервалов В. стал применяться год
, определяемый периодом обращения Земли вокруг Солнца; с этой единицей В. связан цикл изменений в природе. Более мелкой единицей В. стал служить цикл смены лунных фаз (синодический месяц), который, несколько изменившись, превратился в существующий поныне месяц. Сутки связаны с циклом смены светлого и тёмного времени и обусловлены вращением Земли. Для отсчёта ещё более мелких интервалов В. сутки делились на часы, причём первоначально светлое время суток делилось на 12 дневных часов, а тёмное — на 12 ночных часов, различных по длине и не имеющих постоянной продолжительности в течение года. Позже было введено деление суток на 24 равных часа. С развитием хозяйственной деятельности человека к проблеме измерения В. стали предъявлять более высокие требования. Совершенствовались приборы для измерения В. — часы, что позволяло вводить всё более точные системы счёта В., применительно к практическим и научным требованиям. В современных часах система счёта В. задаётся тем или иным искусственным периодическим процессом: качанием балансира (морские хронометры, часы в быту и др.), маятника (астрономические часы и др.), колебанием кварцевой пластинки (кварцевые часы). В наиболее точных кварцевых часах стабильность колебаний кварца контролируется квантовыми генераторами, действие которых основано на периодических процессах, происходящих в атомах и молекулах (атомные часы). Вращение Земли вокруг оси относительно звёзд определяет звёздное В. Поскольку звёзды имеют собственные движения, недостаточно хорошо изученные, звёздное В. измеряют относительно весеннего равноденствия точки
, движение которой среди звёзд хорошо известно. Момент её верхней кульминации (см. Кульминация небесного светила) принимается за начало звёздных суток. Звёздные сутки подразделяют на звёздные часы, минуты и секунды. Звёздное В. определяется непосредственно из астрономических наблюдений и служит для согласования показаний часов-хранителей В. с астрономической системой счёта В. Знание звёздного В. необходимо при различных астрономических наблюдениях, а также в геодезических измерениях, навигации и других работах, связанных с наблюдениями небесных светил. В практической жизни оно неудобно, так как не согласуется со сменой дня и ночи. Поэтому на практике употребляется солнечное В. Истинное солнечнее В. определяется видимым суточным движением Солнца, моменты верхней и нижней кульминации которого называются соответственно истинным полднем и истинной полночью. Промежуток В. между двумя последовательными одноимёнными кульминациями центра Солнца называются истинными солнечными сутками. Однако вследствие неравномерности движения Земли по орбите, а следовательно и видимого годичного движения Солнца по эклиптике, а также неперпендикулярности оси Земли к плоскости её орбиты, истинные солнечные сутки непостоянны по своей продолжительности, т. е. система счёта истинного солнечного В. неравномерна. Равномерная в течение года система солнечного В. — среднее солнечное В. — основана на суточном движении так называемого среднего Солнца — фиктивной точки, равномерно движущейся по экватору с такой скоростью, что в своем годичном движении она всегда одновременно с истинным Солнцем проходит через точку весеннего равноденствия. Моменты верхней и нижней кульминаций среднего Солнца называются соответственно средним полднем и средней полночью. Промежуток В. между двумя последовательными одноимёнными кульминациями среднего Солнца называется средними солнечными сутками, за начало которых принимается его нижняя кульминация. Средние солнечные сутки подразделяются на средние солнечные часы, минуты, секунды.
Разность между средним и истинным солнечным В. называется уравнением времени, которое в течение года изменяется в пределах от —14 мин
22 сек до + 16 мин 24 сек (см. Уравнение времени). Среднее солнечное В. контролируется с помощью звёздного В. на основе следующего соотношения, установленного многочисленными наблюдениями: 365,2422 средних солнечных сут
= 366,2422 звёздных сут, откуда следует:
24 ч
звёздного времени = 23 ч 56 мин 4,091 сек среднего солнечного времени; 24 ч
среднего солнечного времени = 24 ч 3 мин 56,555 сек звёздного времени. Для хранения времени, полученного из астрономических наблюдений, применяются часы, идущие по среднему солнечному и по звёздному времени.