你有没有想过,我们手机、电脑、GPS上显示的时间,其实一直在被悄悄"打补丁"?每隔几年,全世界的时钟就会被统一拨慢一秒——这一秒叫"闰秒"。但从现在开始,这个补丁要被彻底删掉了。
在法国举行的国际计量大会上,时间管理者们投票决定:废除闰秒,改用一种更罕见的调整方式——闰时。也就是说,未来当原子时和地球自转时间偏差累积到整整一小时的时候,才会做一次调整。而这一小时,可能几百甚至几千年都用不上一次。
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闰秒到底是个什么东西
先说个你熟悉的概念:闰年。因为地球绕太阳一圈大约需要365.25天,所以每四年,二月会多出一天,让我们的日历和地球公转保持同步。闰秒的逻辑类似,只不过它管的是"天",不是"年"。
传统上,地球自转一圈决定了一天的长度。但问题是,地球自转并不稳定。它的速度会变化,总体趋势是在漫长历史中逐渐变慢,但大约从2020年开始,自转速度反而加快了。影响地球自转的因素很多,包括大气、洋流、风、火山,以及极地冰层融化。
美国国家标准与技术研究院(NIST)的物理学家杰夫·谢尔曼对CNN说,地球自转是一个"糟糕"的时钟。
而我们的原子钟则稳定得多。1967年,国际计量大会选择用铯-133同位素来定义"秒":当铯-133原子在两个特定能态之间跃迁时,会发出振荡极其规律的辐射。于是,一秒被重新定义为9,192,631,770次铯-133原子振荡。
今天全球通用的协调世界时(UTC)就建立在这个基础上。但还有一种时间叫世界时1(UT1),它跟随地球那不太靠谱的自转。两套时间尺度之间,难免出现偏差。
27秒的缝缝补补
为了让UTC和UT1尽量对齐,从1972年以来,时间管理者已经往UTC里加了27个闰秒。用《时间和日期》网站作者康斯坦丁·比科斯和安妮·巴克尔的话说:"我们实际上是让时钟停下一秒,给地球一个追赶的机会。"
过去的目标是让UTC和UT1的偏差不超过0.9秒,一旦接近这个界限,就加一个闰秒。但这次大会投票决定,把这个容忍范围扩大到整整一小时。这样一来,闰秒就没有存在的必要了,取而代之的是闰时——当UTC和UT1偏差达到3600秒时才需要添加。
法国IERS地球定向中心主任克里斯蒂安·比祖阿尔对《卫报》说:"这有点像哲学讨论,因为如果闰时真的发生,那也是很久很久以后的事。我们现在做的,只是把决定往后推。"
为什么闰秒这么招人恨
闰秒在时间管理界争议了整整30年。它不像闰年那样平滑,而且会给计算机和网站带来麻烦。
最著名的例子:2012年6月30日加闰秒时,Reddit崩溃了。NIST时间和频率部前研究员朱达·莱文对《科学美国人》说,闰秒"一直是个问题"。
为了避免一次性加一整秒,谷歌和Meta等公司采用了一种叫"涂抹"的策略,把多出来的时间切成小段分摊掉。但这并不简单,采用涂抹法的公司一直在游说废除闰秒。
更麻烦的是,随着地球自转近年加速,全球时间管理者一度面临出现首个负闰秒的可能性——也就是从UTC里减掉一秒。这引发了类似"千年虫"的担忧:现代技术可能处理不了这种变化。
悉尼科技大学 timing lab 负责人达里尔·维奇对澳大利亚广播公司说:"这种事以前从未发生过,因此相应的软件从未被测试过。"但也有人认为,这不会是什么大问题。
废除之后,会发生什么
这次投票意味着,未来UTC将被允许与天文时间产生比以往更大的偏差。
南加州大学物理学家瓦赫·佩罗米安在《对话》上写道:"天文学家、地球科学家以及其他使用地球定向数据的用户,在将他们的观测和测量与民用时间关联时,需要考虑到这个不断增长的偏移量。"
至于普通人,大概不用太操心。等到闰时真的需要被添加的那一天,希望那时统治日常生活的技术,已经能更好地应对这种时间修正了。
说到底,这场持续30年的争论,核心问题并不是"要不要精确",而是"精确的代价由谁承担"。原子钟的稳定给了我们精确到纳秒的底气,但地球不配合,它按自己的节奏转。人类选择了向地球妥协的方式——不是让时钟去追地球,而是允许两者之间拉开更大的距离。
这或许也是一种提醒:我们以为时间是最客观的东西,其实它一直是两套系统互相迁就的结果。一套来自原子,一套来自脚下这颗行星。它们之间的那点缝隙,就是人类给自然留的余地。
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