环球聚焦：闰秒，真的永别了？

• 2022-12-02 17:00:40 来源：科技日报

科技日报记者 史诗

(相关资料图)

钟面咂咂作响，秒针嘀嗒嘀嗒，似岁月拂尘，每一圈都在擦亮一段新历史。当地时间11月18日，在法国巴黎闭幕的第27届国际计量大会上，与会代表通过一项决议，决定最迟不晚于2035年不再引入闰秒。

一秒一秒流逝的时间，将不会被不规则的闰秒打断了？

什么是闰秒

为确定时间，世界上有两种常用的时间计量系统：天文学上基于地球自转的世界时（UT1）和物理学上基于原子震荡周期的国际原子时（TAI）。

我们日常所用的北京时间既不是原子时，也不是世界时，而是协调世界时(UTC)。

“世界时是地球相对于恒星背景自转的角度，国际原子时是根据原子的振荡规律制定的时间，相较地球自转周期更为稳定。”上海天文台研究员许雪晴告诉科技日报记者。

也就是说，相对于以地球自转为基础的世界时来说，国际原子时是均匀的计量系统，这对于高精度时间测量非常重要，但世界时能实时反映地球的空间信息，这也是需要的。

由于测量方法不同，随着时间推移，两个计时系统结果会出现差异，因此有了协调世界时的概念。协调世界时以国际原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近世界时。

时间倒回1972年，国际计量大会决定当国际原子时与世界时的时刻相差达到0.9秒时，协调世界时就增加或减少1秒，以尽量接近世界时，这个修正被称为闰秒或者跳秒。

如果是正闰秒，则在闰秒当天的23时59分59秒后插入1秒，这也定量地衡量了该段时间内地球自转的减慢；如果是负闰秒，则把闰秒当天23时59分中的第59秒去掉，说明地球自转快了些。

过去的半个世纪，科学家多次通过增加闰秒，来弥补地球自转放慢所导致的与精确原子时之间的差距。

为何“容不下”闰秒

既然闰秒承担了如此重要的角色，那为何还要取消它呢？

“协调世界时是世界各国公认的全球标准时间，当前的困扰是闰秒导致其不连续。”许雪晴解释，这种时间的不连续会带来一些问题，比如，互联网需要连续的时间来保证信息的稳定传输；金融交易依赖高精度时间系统，多一秒或少一秒都会带来麻烦。

此外，从地球自转来看，2020年5月以来，地球自转趋势由原来的长期减慢逆转为加快，许雪晴认为，未来3—5年，这一趋势还将持续。“一旦这种趋势继续累积，世界时-协调世界时在2026年左右有可能产生负闰秒。而负闰秒的首次出现，或将使高度依赖精确时间的系统需要重新测试软件。”许雪晴说。

从1972年协调世界时诞生以来，一共实施了27次闰秒，而且都是正闰秒，地球自转速率相对国际原子时速率一直在“减慢”。负闰秒的出现，将是观测史上无前例的，因为地球自转速率目前正处在50年以来加快的时期。

“虽然大多数人都没有注意到闰秒的流逝，但它们可能会给一系列需要精确、不间断时间流动的系统带来困扰。”许雪晴举例称，当前各大卫星导航系统均需要地球定向参数作为天球和地球坐标系的转换，世界时-协调世界时是其中的关键参数之一。

闰秒该何去何从

取消闰秒的消息一经“官宣”，不少“苦闰秒久矣”的互联网大厂和其背后的程序员们表示支持。早在今年7月，谷歌、微软、亚马逊就曾联合倡议废除闰秒。毕竟，闰秒的调整给科技行业带来不少麻烦。2012年，社交新闻站点Reddit一次系统崩溃就因闰秒而起，崩溃时长超半小时。

一些赞同取消闰秒的中国科学家们也认为，一方面，闰秒的加入是非线性的，人们总希望时间是均匀流逝的，然而，总有平年、闰年、大月、小月和闰秒这些不等长的因素造成时间刻度不均匀；另一方面，加入闰秒前后的时间可能无法同时，比如，对于不能及时获得授时信号的，短时间自主运行的设备，如潜艇、飞机、导弹等武器装备来讲，1秒的差异将会造成很大的影响。

也有相当一部分中国科学家们反对取消闰秒。他们认为，如果没有闰秒，协调世界时将失去计时观天象的作用，后人也很难计算早期发生的天文现象与时间的关系。更重要的是，关于统一时间的问题。卫星导航系统、电力系统、铁路系统、金融系统、网络系统、军用时间系统等，在系统内实现授时，可以实现系统内部的时间统一，不会有冲突。但取消闰秒，跨越多个系统来统一时间，就必须约定规则，达成共识。

国际无线电科学联盟（URSI）电磁计量专业委员会曾在2020年就“协调世界时连续的问题”征集意见，URSI中国委员会的电磁计量委员会表达了反对意见，引发了关于协调世界时是否继续闰秒的再讨论。

“由于地球自转时快时慢，并不均匀，因此，闰秒的发生也没有规律可循。”许雪晴认为，根据当前的状态推算，大约数千年以后，世界时与国际原子时之间的差距会达到1小时。

“我们可以认为这种长时间尺度上的1小时差别并不显著，也没有那么紧迫，但如果取消闰秒，协调世界时将失去意义。地球自转与国际原子时之间的连接没有了，未来的万年甚至百万年，人类对时间与日升日落之间的关系会产生困扰。”许雪晴分析称。

若取消闰秒，短时间内可以解决一些问题，长时间后也会带来新的问题。许雪晴透露，另一个组织国际天文联合会之前开会讨论过闰秒的去留问题，最终投票结果为保留闰秒。“若再次讨论，不知结果如何，我们拭目以待。”

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