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地球自转变快,国际计量大会决定2027年废除闰秒

Susan Hill
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全球各地的时钟偶尔会在午夜前多出来的那一秒,如今将成为历史。负责协调全球计量单位的国际机构国际计量大会已投票决定,将协调世界时(UTC)改为连续计时,不再增减闰秒。UTC是手机、银行和互联网上每一台服务器默认遵循的时间标准。这意味着,几乎所有设备运行所依赖的时钟都将发生变化,尽管没人会亲眼察觉这一变化。

这项决定源于一个出乎意料的行星变化。闰秒最初是为了解决地球自转逐渐减慢的问题:原子钟不断走在前面,因此每隔一段时间就得停上一秒,等地球赶上来。近些年来,地球自转反而加快了。向大会提供建议的地球自转专家估算,出现负闰秒——也就是从时钟上删去一秒——的概率将迅速上升,大约十年内达到三分之一左右。迄今从未实际实施过负闰秒,而大会决议警告称,关键基础设施对此“基本毫无准备”,相关准备工作的成本堪比“千年虫”问题。

就连大家熟悉的正闰秒,也早有造成故障的记录。普通的一分钟在23:59:59结束,随后直接进入午夜;闰秒则会插入一个23:59:60,而大量软件都认定这种时间戳不可能存在。2012年6月底出现闰秒时,Reddit、Mozilla、Qantas以及运行Linux的多个网站都报告了问题。2017年元旦当天,Cloudflare的DNS软件中一个数值变成了负数,导致代码陷入混乱。受影响最严重时,约0.2%的DNS查询出现问题。Cloudflare工程师用一句话概括了故障原因:“影响我们DNS服务的漏洞,根本原因在于人们认为时间不可能倒退。”

几年前,最大的科技公司就已不再信任这额外的一秒。Google把闰秒分摊到大约20个小时里,让这段时间里的每一秒都略微变长,这种做法称为“渐进调整”(smearing)。Meta的工程师曾把每一次闰秒称为“硬件基础设施管理人员的一大痛点”;Meta则会在17小时内分摊闰秒。这个变通办法也带来了新的麻烦,大会在决议中特别提到了这一点:各家服务商采用的渐进调整方式各不相同,因此在调整期间,不同系统对时间的判断会出现偏差。大会还担心,一些机构可能会放弃UTC,转而使用从未采用过闰秒的GPS时间。

对其他所有人来说,这项变化应该不会被察觉。国际计量局(BIPM)时间部门主任帕特里齐娅·塔维拉(Patrizia Tavella)在接受《Wired》采访时说:“好消息是,我们什么都不用做!只要继续累积秒数,让‘正常’的一分钟保持60秒就行。”手机仍会像现在一样同步时间;自上次调整以来一直相差37秒的UTC与纯原子时之间的差距,预计将冻结数百年。

代价是时钟会逐渐偏离太阳。钟表时间将不再精确到一秒以内地追随地球自转。大会如今允许两者最多相差一小时,并表示这足以让UTC在数百年内保持连续。听起来变化不小,但决议本身也指出,许多地方的时区时间本来就与当地太阳时相差超过一小时;许多国家每年春秋两季实行夏令时,也会把时钟拨动一小时。需要掌握地球真实方位的天文学家和卫星运营商,则可以通过导航卫星和地球自转服务已经播发的数据,读取这项差异。

这项调整并不能把所有问题都一并解决。数十亿台设备中的闰秒代码仍会处于休眠状态;网络授时运营商也已开始讨论,当官方闰秒列表不再更新时,软件会如何处理。许多Linux系统会随时区数据一并安装这份列表,而它的有效期将在今年年底到期。根据一项国际无线电协议,广播时间信号的电台有一段过渡期,期限截至2035年,最迟不超过2040年;原因是旧设备无法更早适应更大的时间差。目前也没有人安排“闰小时”。塔维拉在接受《Wired》采访时说:“我们现在还不谈闰小时。”这意味着,这个问题将留给数百年后的人们处理。

这项决议是在凡尔赛举行的国际计量大会第28届会议上投票通过的。会议于10月15日闭幕;连续计时的UTC将于2027年5月20日正式启用,这一天也是1875年《米制公约》签署周年纪念日和世界计量日。在此之前不会安排闰秒,因此,2016年12月31日增加的那一秒——自1972年这套系统启用以来的第27个闰秒——很可能会成为最后一个。从那以后,时钟只管继续计时,而地球则继续按照自己的节奏转动。

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