为什么闰秒调整将从2035年开始暂停

作者 | Shutterstock

译者 | 雅梦

策划 | Tina

国际计量局（BIPM）于周五在法国凡尔赛召开会议，呼吁暂停“闰秒”，“闰秒”指的是偶尔会在协调世界时（UTC）运行的时钟上增加一段小跳跃，以保持 UTC 与地球自转同步。从 2035 年起，闰秒将被废弃 100 年左右，而且很可能永远也不会回归了。专家解释了暂停“闰秒”原因。

国际计量局（BIPM）于周五在法国凡尔赛召开会议，呼吁暂停“闰秒”，“闰秒”指的是偶尔会在协调世界时（UTC）运行的时钟上增加一段小跳跃，以保持 UTC 与地球自转同步。

从 2035 年起，闰秒将被废弃 100 年左右，而且很可能永远也不会回归了。随着数字世界的兴起，这个问题变得越来越紧迫和严重，现在是时候确切地解决这个问题了。

为什么会有闰秒？

追溯到 1972 年，当时高精度原子钟的出现暴露了这样一个事实，那就是一天的长度并不是 86400 标准秒长（即 24 小时，每小时 3600 秒）。

这种差异虽只有几毫秒，但却会不可避免地累积。最终，太阳会在“午夜”时出现在头顶，这是计量学家（研究测量科学的人）决心阻止的一种侮辱。更复杂的是，地球的自转，以及一天的长度，实际上是不稳定且无法提前预测的。

最终的解决方案是闰秒：在 12 月底和 / 或 6 月底临时实施 1 秒修正。闰秒是为了确保我们都使用的计时系统，协调世界时（UTC），与地球跟踪替代方案世界时（UT1）的时间差不超过 0.9 秒。

但这一切都发生在计算机统治地球之前。闰秒最初被提出时是一种优雅的解决方案，但当涉及到软件实现时，它却变成了恶魔。

这是因为闰秒是一种突变，它严重破坏了软件中用来表示时间的关键假设。诸如时间永不重复、静止不动或倒退等基本概念，以及其他古怪的概念，例如每分钟恰好持续 60 秒，都会存在风险。

跃入险境

问题：还有什么比混用计算机和闰秒更糟糕的吗？答案：将数十亿台互联的联网计算机混合在一起，所有这些计算机都试图在（理论上）同一时间执行闰秒跳跃，其中许多计算机都会以各种各样的方式失败。

情况变得更好了：大多数计算机都在从网络本身了解即将到来的闰秒。更妙的是，几乎所有人都在通过互联网与其他称之为时间服务器的计算机通信，并相信这些计算机提供的计时信息，从而不断地同步他们的内部时钟。

想象一下这样的场景：在闰秒狂跳期间，一些时间服务器所在的计算机可能会出错，但依赖于它们的客户端计算机并不知道这一点。或者它们可能是对的，但客户端计算机软件不相信它们。或者，客户端和服务器计算机都会跳跃，但时间略有不同，因此软件会变得混乱。或者，也许一台计算机从未收到跳跃正在发生的消息，什么也不做，最终比世界其他地方领先了一秒。

在对 2016 年最后一次闰秒事件的计时数据分析中，我们可以看到所有这些情况以及更多的内容。

随着时间的推移，计算机的混乱会影响网络系统的方式不胜枚举，难以描述。已经有记录表明，最近的闰秒事件造成了严重中断和影响。

但更广泛地说，考虑一下我们世界所赖以运行的网络化关键基础设施，包括电网、电信系统、金融系统，以及航运和航空中的防撞服务等。其中许多都依赖于毫秒级甚至纳秒级的精确计时。一秒钟的错误可能会产生巨大的甚至致命的影响。

俄罗斯投票反对放弃闰秒的决定，部分原因是这将需要对其全球导航卫星系统 GLONASS 进行重大更新，该系统包含了闰秒。Shutterstock

时间到了！

由于认识到以计算机为基础的世界的成本在不断增加，从 2015 年起，取消闰秒的想法就被提上了日程。

国际电信联盟（International Telecommunications Union）是管理闰秒的标准机构，几次拒绝了这一决定。但压力在多个方面持续增加，包括来自谷歌和 Meta（前 Facebook）等主要科技公司的压力。

参与投票的大多数国际参与者，包括美国、法国和澳大利亚，都支持最近就取消闰秒的决定。

凡尔赛宫的决定并不是要放弃让日常计时（UTC）与地球保持一致的想法。这更多是承认当前闰秒系统的弊端太大，而且越来越严重了。我们需要在真正糟糕的事情发生之前阻止它！

好消息是，我们有能力等待建议的 100 年左右。在这段时间里，差异可能会增加到一分钟，但如果你考虑到我们每年对夏令时的忍受程度，那就不是什么事了。其逻辑是，通过现在就放弃闰秒，我们可以避免其危险，并留出充足的时间来找出破坏性更小的方法来保持时间一致。

我们如何处理这个问题呢?

一种极端的方法是完全采用抽象的时间定义，放弃时间与地球运动之间长期存在的联系。另一种方法是进行比一秒钟更大的调整，但频率要低得多，而且要有更好的准备来限制危险，也许是在软件已经发展到了超越缺陷的时代。

在确定新方法之前，我们愿意让事情发展到什么程度，有它自己的最后期限：国际计量局（BIPM）的下一次会议定于 2026 年举行。与此同时，在 2035 年之前，我们将一直使用闰秒。

由于近几十年来地球自转速度出人意料地开始加快，下一个闰秒可能会首次涉及减少一秒来加快 UTC，而不是增加一秒以减慢 UTC。

基于这种场景的软件基本上已经到位，但从未在野外进行过测试，所以请准备好跳入未知。

https://theconversation.com/its-time-out-for-leap-seconds-an-expert-explains-why-the-tiny-clock-adjustments-will-be-paused-from-2035-194922

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