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用了54年的“闰秒”正式退场!世界时钟为何不再“多走一秒”?

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15日,第28届国际计量大会在法国凡尔赛通过决议,决定自2027年5月20日起实施“连续协调世界时”。

新标准把“协调世界时”与“世界时”允许的最大差值放宽至3600秒,即1小时,以此保障“协调世界时”在未来数百年可以持续稳定运行。此举意味着“协调世界时”将不再通过增减“闰秒”,而是通过增减“闰时”来调整。

闰秒是什么?闰时又是什么?闰秒制度改为闰时制度后可能会对哪些领域产生影响?

世界是如何计时的?

当今世界常见的产生时间的方式主要有两种,分别是:

  • 以地球自转周期为基准的世界时;

  • 以原子内部电子能级跃迁发射的电磁振荡频率为基准的原子时。


世界时是通过将地球自转一周的时间记为一天来确定的时间标准,在航海和导航领域,以及天体测量和天文大地测量领域中起到了重要作用。

为了满足更高精度的实际需要,科学家们引入了原子时。具体来说,原子时是通过原子钟来实现的,而原子钟利用的是原子内部电磁振荡的周期来计时,这种振荡周期非常稳定。因此,原子时具有极高的准确度和稳定度,能够提供极其精准的时间标准,从而被广泛应用于科学研究、导航系统、通信网络等领域。

什么是闰秒制度?

由于地球运行快慢不均匀,会出现原子时和世界时不一致的现象。为了让它们相一致,1972年,国际计量大会决定,当原子时和世界时相差0.9秒时,把这两个时间调整为一个时间,这就是闰秒。

现行闰秒制度可能带来哪些风险?

在原子钟投入使用的半个多世纪里,人类一共插入27次闰秒,不断微调时钟,让世界时间适应地球的自转。

由于地球运行的不规则性,闰秒是不可预测的,每一次的迁就成本非常高。人类现代社会建立在精准而稳定的时间系统之上,如果程序没有提前做好适配,就有可能会扰乱金融交易、电力通信、互联网以及卫星导航等所有依赖连续稳定时间的数字系统。

闰秒来临,全球海量计算机系统都要专门修改代码、反复测试、安排运维值守,稍有不慎,就会引发系统崩溃。截至目前,全世界进行过的27次闰秒中,曾出现很多问题:2012年闰秒,导致全球2000多个网络出现中断;2015年闰秒,美国洲际交易所停牌了60多分钟。

闰时制度有什么好处?

长期来看,受月球引力拖拽,地球自转整体趋势是持续变慢,一天会越来越长,所以过去几十年,一直都是增加一秒,也就是正闰秒。但观测发现,2015年后地球自转会出现短期加速,一天的时长会比原子钟的24小时更短。

如果这个趋势持续下去,人类就不得不执行史无前例的负闰秒,全球的时钟不是加一秒,而是直接删掉一秒。所有现存系统、代码,只经历过“增加闰秒”,从来没有大规模实战过负闰秒。一旦触发,风险完全不可预估。

于是,有科学家提出了备选方案:把闰秒改成闰时。也就是说,不再频繁地给时间打补丁,而是等原子时和地球自转时间相差到一小时左右,再给全球时钟一次性加入1小时。

专家解释,闰秒制度改为闰时制度后,原子时与世界时相差一个小时后再调整,可能是几百年甚至几千年以后的事情了。在这个过程当中,由于地球自转不均匀性,也会出现正闰秒和负闰秒交替出现的现象,相互抵消。从历史角度来看,反而会减少很多问题。

闰秒改闰时会影响哪些领域?

中国计量测试学会副理事长兼秘书长马爱文表示,受取消闰秒影响的是用日晷来测时间的一些行业或者领域,比如天文观测。但对这些领域的影响也不大,它们可以通过调整日晷和天文时间来确定工作时间。而对于互联网、云计算、金融交易等行业,取消闰秒能减少大量的运维和测试成本。

取消闰秒之后,对于普通人没有什么影响,我们也不会感到变化。因为我们每天都通过时钟,即原子时来确定时间,不会通过太阳的位置来判断。

来源:央视新闻微信公众号

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