2026年10月15日,法国凡尔赛,第28届国际计量大会表决通过:自2027年5月20日起,协调世界时进入连续运行阶段,不再用闰秒追着地球自转作调整。一个运行了半个多世纪的“时间补丁”,就此谢幕。
很多人是不是第一次听说“闰秒”,那么,闰秒是什么?又为什么不再用了呢?故事要从更早说起。
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一、太阳曾是我们的钟
很久以前,人们想知道时间,就看太阳。太阳到了哪里,影子向哪边伸展,心里便有了数。昼夜交替,月有圆缺,季节在田野上更换颜色——自然的周期,就是最早的时刻表。
但这样的话,你在东边看到正午,西边的人还得再等一会儿。村庄里这无伤大雅,铁路出现后却不行了:列车不能靠沿途小镇各自的正午安排会车,航海需要统一参照。1884年,华盛顿国际本初子午线会议采用穿过格林尼治的经线作为共同参考。从那天起,世界有了同一块“表”。
但太阳能告诉我们大致何时是中午,却难以满足现代科学对“一秒究竟有多长”的苛刻要求。我们需要的不只是知道几点钟,更是让今天的一秒和明天的一秒尽可能一样长。
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二、怎样定义一秒钟
如今我们说起一秒钟仿佛很自然而然,但你有没有想过,一秒钟到底是多久?又是如何定义的呢?
1967年,国际计量大会决定用铯-133原子的特定超精细能级跃迁定义秒——关于这一跃迁的9192631770个振荡周期,对应一秒。这个数字长得让人没耐心念完,但它解决的是一个朴素问题:在全球那么多地方测量的一秒,怎样才能保持一致。
“一天就是24小时”,几乎是我们从小接受的常识。可地球不是一只悬在真空里、质量分布完全不变的刚性陀螺。它有海洋,有大气,有流动的地核。风暴改变大气运动,海流搬运角动量;月球引发潮汐,冰川与地下水的变化重新分配地球的质量。
与一台原子钟相比,这颗行星实在太“热闹”了。潮汐摩擦让地球自转在长尺度上总体趋向减慢,而短期波动又让实际日长出现毫秒级的起伏。2024年,地球物理学家Duncan Carr Agnew在《自然》发表研究:格陵兰与南极冰盖加速融化导致的质量重新分布,会产生使地球自转减慢的效应;与此同时,地核相关变化的综合影响又使地表旋转呈现加快趋势。两股影响在某种程度上相互抵消。
一个看似只属于极地气候的问题,绕了一大圈,来到了负责制定全球时间规则的人们面前。现代计时的尴尬就发生在这里:原子能给出非常稳定的秒,但太阳在天空中的位置,仍然取决于地球如何旋转。两种计时方式都真实,却不再能够被要求永远严丝合缝。
于是,人们想了一个办法:偶尔借一秒,或者补一秒,把两者重新拉近。
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三、闰秒那些事儿
1972年,国际计量大会决定,当“世界时”与“原子时” 之间时刻相差超过0.9秒时,就在“协调世界时”(UTC)上加上或减去1秒,以尽量接近“世界时”(UT1),这就是闰秒。所以,闰秒实际上是为适应地球自转的脚步而对国际原子时的人为增减。
自1972年以来,人类一共实施了27次正闰秒,最新一次调整时间为2017年1月1日,2017年1月1日7时59分59秒后面增加1秒。至于负闰秒——也就是有一秒钟被跳过去——在历史上还从未真正实行过。
举个例子,2015年,全球进行闰秒调整。当时,国际标准时UTC(协调世界时)在闰秒调整前后的时间标记为:2015年06月30日23时59分59秒、2015年06月30日23时59分60秒、2015年07月01日00时00分00秒。由于我国位于东八区(UTC+8),闰秒调整出现在北京时间2015年07月01日上午,当时北京时间的闰秒调整顺序为:2015年07月01日07时59分59秒、2015年07月01日07时59分60秒、2015年07月01日08时00分00秒。这次闰秒调整时,国家授时中心的长波、短波、低频时码、互联网、电话和时间戳服务等授时服务信号同时进行了闰秒调整。
然而,随着数字化基础设施普及,闰秒机制逐渐成为信息系统的隐患。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。
国际地球自转学会地球定向中心首席科学家克里斯蒂安·比祖阿尔说,闰秒机制诞生之时,人类社会还不需要极高精度的时间。但现在很多应用场景要求时间精度小于1秒,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。因此,给协调世界时强行改动1秒,会带来巨大麻烦。
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。
此外,近年观测还发现地球自转出现异常加快的现象。按原有规则,如果自转加速持续,未来或将需要负闰秒,也就是直接跳过一秒。国际计量局联合国际地球自转学会在2025年举办技术研讨会评估负闰秒风险。专家认为,未来几年,负闰秒出现的概率快速上升,到2035年将达到30%。而这是多方都希望尽量避免的局面,因为负闰秒极有可能造成大范围系统故障。
于是,这一套运行了半个多世纪的“时间补丁”,开始显得不合时宜。
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四、人类不再追着地球时间跑
早在2022年11月,在法国巴黎闭幕的第27届国际计量大会上,与会代表就通过了一项决议,决定最迟不晚于2035年不再引入闰秒。
2022年11月18日,负责协调世界时的国际计量局(BIPM)表示,科学家和政府代表在法国举行的一次会议上投票决定到2035年取消闰秒。根据决议,闰秒将暂时继续正常添加。但到2035年,世界时和国际原子时之间的差异将被允许增长到大于一秒的值。各方代表将举行谈判以在2035年之前确定这个值及其处理方式。
2026年10月15日,第28届国际计量大会在法国凡尔赛通过决议,投票表决通过:自2027年5月20日起,不再人为增减闰秒,启用连续协调世界时,UTC与UT1允许出现的最大差值扩大为3600秒,也就是一小时。这一上限被设计用来保障未来数个世纪的连续性。
换句话说,未来不再频繁地给时间打补丁,而是等原子时与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——闰秒改为“闰时”。专家解释,这可能是几百年甚至几千年以后的事情;在这个过程中,正负闰秒交替出现的现象会相互抵消,从历史角度看反而减少很多问题。
而至于需要精确知道地球朝向的人——天文学家、航天任务的工程师、地球定向研究人员——仍然可以使用UT1以及专业机构发布的UT1-UTC修正数据。人类并没有因此忘记太阳,也不会放弃测量地球的旋转。
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五、闰秒调整有什么影响
对普通人来说,几乎无感。闰秒调整对日常生活没有影响,时间快一秒慢一秒大家都感觉不出来;我们的手机时间来自通信基站,会自动调整。取消闰秒之后,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。
但对一些特殊行业,一秒钟足以牵动全局。地球转了那么多年,误差日积月累,从量变到质变,如果不设法校准,那么所有的日期都有可能错乱。
专家表示,对于航空航天和军事、潜水、电力部门等科研单位,一秒钟的误差足以引起系列影响。
比如在航天领域,飞船1秒钟就要飞将近8公里的路程,要是差了这1秒,误差可就大了:飞船轨道可能偏移,飞船着陆地点可能差上十万八千里,更糟糕的是飞船的安全会受到巨大的威胁。
再比如,网络通信上,协调世界时被用在很多互联网标准中,像网络时间协议就是其中的一种。如果出现1秒的误差,全世界那么多台电脑一下子都乱了套。另外,电网故障的维修、电网与电网之间的并网,都需要使用精密时间,如果出了1秒钟的误差,甚至有可能是整张电网的停电甚至崩溃。
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领域,比如天文观测;但对这些领域影响也不大,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。
有人会问:那么,不增加闰秒,对以后会有什么影响吗?
按世界时与原子时之间时差的累积速度,大概七八千年后,太阳升起的时间可能相差2个小时——本来中午12点太阳当头照,七八千年后要下午2点太阳才当头照。
但这并不意味着人类忘记了太阳,只是终于承认:描述地球自转的时间,与服务现代社会协调运行的时间,不一定非得每时每刻完全重合。
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你知道闰秒吗?
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部分内容参考自:中科院物理所、央视新闻、人民网等。
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