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最近,国际计量局(BIPM)的专家们正陷入苦恼中:由于在何时增加闰秒变成了一件愈加困难之事,他们正考虑是否应该放弃闰秒。如果放弃闰秒,世界时间将不再统一;那如果继续使用闰秒,许多需要精确时间的工作有可能会被破坏。
什么是闰秒?
每四年就会有一个闰年,那年的2月份会比平常年份多出1天。闰年的存在理由也很简单。地球绕太阳的运行周期(即回归年)为365天5小时48分46秒,公历的平年也就是我们熟知的“一年”只有365天,比回归年短约0.2422天。这样每四年就会比地球绕太阳的运行周期少1天,因此我们在第四年的2月末加1天,弥补四年缺失的时间。
闰秒的概念同理。世界上有两种时间计量系统:基于地球自转的“世界时”(UT)和基于原子震荡周期的“原子时”。“原子时”起源于1967年,世界计量学家开始使用原子钟从头开始测量时间,基本单位秒的官方长度固定为铯133原子的9192631770次振动,而1天则由86400基本单位秒构成。由于地球自转的不规则和长期变慢性,“世界时”和“原子时”之间会出现差异,也就有了“协调世界时”的概念。“协调世界时”以“原子时”秒长为基础,在时刻上尽量接近“世界时”。如果“原子时”和“世界时”之间相差超过±0.9秒时,国际计量局就会把“协调世界时”向前拨1秒,我们称之为“负闰秒”,也就是最后一分钟为59秒;或者把“协调世界时”向后拨1秒,也就是“正闰秒”,最后一分钟为61秒。
自从1972年“协调世界时”正式运用至今,全球已经实施了27次闰秒调整,且都是增加1秒。闰秒的调整必须在6月30日或者12月31日。两次闰秒的调整没有规律可言,最短一次只间隔了6个月,而最长一次间隔了7年。最近的一次为2016年12月31日,闰秒增加了1秒。
闰秒让计时员头疼
闰秒对全球的意义重大。国际计量局时间部前主任费利西塔斯·阿里亚斯(Felicitas Arias)表示闰秒以前只是一种测量时间流逝的方法,如今闰秒对于交通、定位、国防、金融、太空竞争至关重要。
然而,在固定的时间把最后一分钟向前拨一秒或向后拨一秒,为什么会让计时员头疼?《纽约时报》分析,增加或减少这额外的一秒钟不是一件容易事。由于地球自转具有不稳定性,闰秒的增加或减少没有规则也不可预测。尤其在现代社会,精确计时已经成为高度计算机化的基础设施不可或缺的一部分,闰秒的增加或减少难倒了计时员。
因此全世界的时间专家们提出了一个大胆的建议——到2035年彻底“放弃”闰秒。在计时员想出更好的计划来协调“世界时”和“原子时”之前,我们将暂时放下两者的误差。11月18日,国际计量委员会(CIPM)将在法国凡尔赛召开会议讨论是否废弃闰秒。“从技术角度来看,”现任国际计量局的时间部门主管帕特里齐亚·塔维拉(Patrizia Tavella)告诉记者,“全世界的所有时间专家都赞成我们(在闰秒问题上)必须做点什么。”
闰秒具有破坏性?
专家分析,如果国际计量委员会通过“放弃闰秒”的决定,那么“原子时”和“世界时”之间差距可能会增加到数个小时。虽然对我们大多数人来说,这种变化难以察觉,但这有可能影响子孙后代。“原子时”和“世界时”相差一小时需要数千年,比如现在的地球12点称为正午,数千年后的地球1点才能称作正午,这会对人类农业、作息等产生不可忽视的影响。
另一方面,“闰秒”的引入早引起包括金融市场在内的许多行业的不满。“计算机真的很擅长计数,但如果人类引入闰秒之类的不规则计数,许多工作很有可能会被破坏。”美国网站CNET写道。对于普通人来讲,一秒转瞬即逝,但对于需要精确时间的领域和部门来说,1秒的误差影响非常大。比如2012年的6月30日,因增加了一个闰秒,造成了包括Reddit在内的许多服务网站大面积瘫痪。另外,手机、电网和计算机网络传输时间一般都精确到微小的几分之一秒。在金融市场中,高频交易者以千分之一甚至十亿分之一秒的速度完成交易。根据国际法,与金融交易相关的数据包必须加盖时间戳且记录相对应的协调世界时,并且时间戳必须要非常精确。这是国际计量局内的计时员普遍认可的管理标准。因此,每增加或减少一个闰秒有可能会带来混乱:依靠时间的网络无法准确知道与其他系统相关的时间,无法实施更改,必然也无法正确同步。
也正是这个原因,放弃闰秒不仅得到了世界各国的广泛支持,还屡次登上热门话题。美国政府认为,闰秒的引入实在是“费力不讨好”,不仅难以测量,而且几乎没人需要它,甚至调整闰秒的过程会扰乱卫星系统导航、电力运输或金融交易等需要精确时间的系统。今年7月,谷歌、微软、Meta和亚马逊发起了一项废除闰秒的公开行动。Meta的研究科学家艾哈迈德·比亚戈维(Ahmad Byagowi)表示:“如果我们放弃闰秒,我们现有的时间计量系统可以使用2000年。如果2000年后,因放弃闰秒而产生了什么后果,也许那个时候我们再考虑(引入闰秒)也不迟。”
新闻与图片来源:纽约时报、CNET,部分图片来自网络
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