张大妈

闰秒或将被取消?一文看懂计时规则演变与取消背后的科学逻辑

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10-14 18:39

2026年10月15日,国际计量局(BIPM)将在巴黎近郊的凡尔赛召开会议,表决是否取消闰秒。若获得多数成员国支持,这项给全球时钟打了半个多世纪补丁的规则,将从2027年5月20日——世界计量日——起正式停止。对大多数人来说,这场表决不会改变明天看到的任何时间;真正可能松一口气的,是全世界需要处理“23:59:60”的程序员和运维团队。新华网中国科学报

计时规则演变:时钟先跟着地球走,再跟着原子走

几千年来,人类靠天空报时:地球自转一周就是一天,格林尼治时间和全球时区体系都建立在这个基础上,这套“天文时间”被称为世界时(UT);上世纪50年代原子钟问世,秒长来自原子振荡的周期,比摇摆不定的地球自转稳定得多,这就是原子时(TAI)。央视网

两套钟各走各的,注定对不上。美国国家标准与技术研究院(NIST)时间与频率部专家解释说,月球引力、地球内部变化以及地表水和冰的移动,都让地球无法匀速自转。为了让官方时间别偏离头顶的太阳,国际计量大会1972年定下折中方案:协调世界时(UTC)采用原子时的秒长,原子时与世界时相差达到0.9秒时,就在6月30日或12月31日的最后一分钟给全球时钟加一秒或减一秒——这块补丁就是闰秒。新华网央视网

闰秒不像闰年那样四年一约:它出现的时间毫无规律,而且通常只提前六个月宣布。自1972年协调世界时正式启用以来,全球共实施27次闰秒调整,最近一次在格林尼治时间2016年12月31日午夜,也就是北京时间2017年元旦早上“7时59分60秒”。两次调整的间隔,最短只有6个月,最长达到7年。新华网中国新闻网央视网

这一秒的代价:加一秒已出过事故,没试过的减一秒更危险

多出来的这一秒人类难以察觉,计算机却消化不了:程序按每分钟60秒编写,第61秒无法进入正常逻辑。2012年的闰秒导致部分网站崩溃、航空公司订票系统瘫痪,2016年也出现类似情况,Meta等大型科技公司因此一直称闰秒为“一大痛苦之源”并呼吁废除。2015年实施闰秒时,全球约2000个计算机网络短暂中断,旗下拥有纽约证券交易所的洲际交易所被迫中止交易61分钟。新华网央视网

各家对这一秒的处理还互不相同:谷歌的办法是把多出的一秒拆成若干毫秒,平摊到全天逐步加进系统时钟,确保不中断。 微软Windows则直接忽略闰秒、事后再对时;一些金融交易所干脆调整交易时段避开那一分钟。“在一个本应连续运行的系统中,却出现了这种不连续性。”加拿大哈利法克斯计量研究中心总干事Georgette Macdonald如此评价。央视网中国科学报

为什么是现在:地球在加速,从没实战过的负闰秒逼近

拉长到数百万年尺度,月球引力引发的潮汐摩擦会让地球自转越来越慢,因此过去半个世纪人类只做“加一秒”的正闰秒。但观测显示,地球自转近几年反而在变快,一天比原子钟的24小时略短。2024年发表于《自然》的研究发现,液态地核的运动和极地冰盖融化是这轮波动的推手,研究者外推趋势后估计,原本可能早在2026年就要执行的“负闰秒”会被融冰推迟到2029年之后。红星新闻央视网

预测忽早忽晚,恰恰暴露了闰秒制度的死穴:没人能提前几年算准地球转多快,调整就无法预先写进程序。国际地球自转服务组织(IERS)2025年的报告估计,未来几年出现负闰秒的概率急剧上升,到2035年将达到30%。而人类从未删过一秒,所有现存代码只实战过“加”。国际计量局方面评估,依赖时间同步的行业为此要投入的改造资金,规模堪比当年的“千年虫”问题。新华网红星新闻知乎

取消意味着什么:你看到的时间不变,但时钟不再等地球

程序上,这项决议只需多数成员国投票即可通过,不要求一致同意。此前国际计量局2022年大会已决议“不晚于2035年”取消闰秒,这次是提前执行。中国科学报新华网

而提案的实质,不是删掉已经加过的27秒,而是剪断官方时间与地球自转的“绳子”:原子时与天文时各走各的,官方计时就此独立于地球自转,两者差距任其慢慢累积,直到相差3600秒——一小时——才校准一次。国际计量局时间部主任塔韦拉估算,这样的差距需要3000多年才会出现;届时是否补一个“闰时”,用格林尼治皇家天文台资深策展人路易丝·德沃伊的话说,等于“把问题踢给子孙后代”。新华网中国科学报知乎

对普通人,昼夜、24小时和时区都不会变:秒长早就是原子定义的,闰秒只负责让钟表跟上太阳;GPS、北斗、伽利略等主流卫星导航系统长期采用的就是不插闰秒的时标。格林尼治皇家天文台资深策展人德沃伊的说法是,对大多数人来说,废除闰秒将是一种幕后的转变,几乎不会带来什么实质差别。真正变化发生在运维端:时钟上的“23:59:60”将进入历史,程序员不再为多出来的那一秒通宵值守。央视网知乎

争论并未消失。伦敦大学学院空间大地测量学教授马雷克·齐巴特认为,插删一秒的技术困难被夸大了——我们已有一套使用闰秒的系统,它行之有效,维护着我们所有人日常使用的时间尺度。俄罗斯、英国等国曾反对取消闰秒,前者的顾虑是GLONASS纳入了闰秒,后者出于对格林尼治本初子午线的历史情结;但国际计量局时间部主任指出,英国的立场此后已经改变,美国国家标准与技术研究院计量学家伊丽莎白·唐利也说,这一次天文学家的强烈反对没有再出现——他们早已直接用天文时UT1校准望远镜指向。知乎中国科学报

若15日多数成员国投下赞成票,人类计时规则将完成一场酝酿了半个多世纪的转向:从看地球脸色过日子,到跟着原子过日子。从此不再有时钟等太阳——人类与太阳的这场对表,被排到了约3000年之后;而明天你看到的时间,一如往常。

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