2022年11月18日,世界各国政府代表在国际度量衡大会上作出决定——最迟不晚于2035年暂停在官方时钟上增加“闰秒”以使其与地球自转同步。闰秒是什么?它和我们的日常生活又有什么关系呢?
什么是闰秒
要了解什么是闰秒,首先要了解世界上几种计量时间的方式。
世界时(UT1):这是一种天文计量的方式,天文学家通过观测地球的自转,将自转一周的时间(一天)等分为86400份,每份为一秒。受潮汐等因素的影响,地球自转一周的时间并不是恒定的,这也是造成闰秒的直接原因。
原子时(TAI):由于世界时并不稳定,物理学家就决定用更为稳定的量子计量的方式来统计时间。1967年,国际度量衡大会将铯-133原子基态的两个超精细能级之间的跃迁所对应辐射的9192631770个周期所持续的时间定义为1秒,这是目前最精确的时间计量方式,其误差为1400000年一秒,基本可以忽略不计。
协调世界时(UTC):又称世界标准时间或世界协调时间。UTC以TAI为基础,又要兼顾UT1。当UTC和UT1之间的偏差接近1秒时,国际地球自转和参考系服务就会提前6个月公布下一次闰秒的时间。在UTC中插入闰秒后,可将UTC时间进程调整到真实的地球自转时间。
自1972年协调世界时正式使用至今,全球已经实施了27次正闰秒调整,最近一次的闰秒调整是格林尼治时间2016年12月31日。从协调世界时正式使用以来,地球自转一直处于不断减慢的趋势,因此迄今为止的闰秒都是正闰秒。但相关科研发现,自2020年年中以来,地球自转速率呈现加快趋势,这意味着未来也可能会出现负闰秒。
为什么要取消闰秒
快一秒或者慢一秒对我们大部分人的日常生活似乎并没有太大影响,但对计算机相关领域来说,影响有时候却是致命的。
在万物互联的时代,很多领域都依托计算机网络传输信息,实施闰秒会影响航空、通信、金融甚至太空旅行等需要精准对时的领域。比如计算机的计时方式是按原子时计时的,结果走着走着突然比世界时多了一秒,怎么办?就要人为去调整。
世界时也不是定时调的,要根据地球自转的情况,有的时候两年闰一秒,有的时候四年闰一秒。由于闰秒的出现没有固定规律,对应的时间调整无法从一开始就写在计算机程序里,只能依靠后期人为进行调整。
互联网中的计算机数不胜数,如果这一台调整了一秒而另一台没有调整,它们之间的时间就会不一致,从而导致程序无法运行。例如,2012年实施闰秒时,国外不少知名网站出现了临时服务中断;2015年闰秒再度来临时,工程师们修复了部分2012年出现的问题,但同时又发现了新的问题;2016年亦是如此。
闰秒让众多互联网企业如鲠在喉。2022年7月,美国社交媒体平台脸书的母公司“元”公司两名工程师在公司微博发文称:“(闰秒)是一种弊大于利的冒险做法,我们认为现在是时候引入新技术来取代它了。”此话一出,谷歌、微软和亚马逊等科技公司纷纷表示赞同。
闰秒将何去何从
闰秒是目前把世界时和国际原子时联系起来的手段。世界时是基于地球自转确定的,又称天文时或太阳时,没有闰秒则意味着人们使用的时间与地球自转、太阳位置不关联,时间和天文学呈现割裂状态。
第27届国际度量衡大会决议要求多机构协商,提出一个可以将协调世界时持续至少百年的新方案并制定实施计划,纳入下一届大会的决议草案中。据美国国家标准与技术研究所网站介绍,有人提议实施幅度更大的校正,如闰时,其发生的频率要比现在使用的闰秒低得多;也有人建议停止校正时间,同时公布世界时和国际原子时之间不断增长的时刻差。
据悉,2023年世界无线电通信大会将进一步讨论闰秒的未来。
国际度量衡大会上,俄罗斯方面提出了反对票,他们希望至少等到2040年再取消闰秒,原因是他们自己的卫星导航系统早就考虑到了闰秒的问题,所以如果要取消闰秒,他们反而会陷入麻烦。闰秒未来将何去何从,我们还需拭目以待!
【E学课堂】
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