
你可能已习惯闰年二月多出一天,这是为了校准地球公转周期(约365.25天)与日历年的偏差。若不设闰日,春分、秋分等节气将逐渐偏移。然而,另一种更细微的时间校准机制——“闰秒”,正面临终结。
数千年来,“一天”被定义为地球自转一周。但地球自转并非均匀,现代计时系统早已脱离这一基准,转而采用更精确的原子时。这导致基于地球自转的世界时(UT1)与基于原子钟的协调世界时(UTC)之间产生偏差。为此,国际机构曾引入“闰秒”以保持两者同步。
但在2026年10月,负责监管计时的国际组织拟改变策略,可能正式废除闰秒。
从日晷到原子钟:秒的定义演变
人类计时系统历经数千年演变。24小时制源于古埃及,将昼夜各分12段。公元前二世纪,希腊天文学家希帕克斯提出24等分小时的概念。而将小时分为60分钟、分钟分为60秒的六十进制,则追溯至美索不达米亚文明。公元150年左右,托勒密在天文计算中采用该体系,拉丁语中的partes minutae primae(第一小份)和partes minutae secundae(第二小份)演变为今日的“分”与“秒”。
直到1657年惠更斯发明摆钟,秒级精确测量才成为可能。随后三个世纪,科学家致力于建立全球统一的时间标准。1967年,国际计量大会(CGPM)通过新定义:1秒等于铯-133原子在两个特定能级间跃迁时辐射振荡9,192,631,770次所需的时间。
闰秒的困境与IT系统的冲突
基于铯原子钟的UTC极其稳定,但地球自转受月球引力潮汐摩擦等因素影响,长期呈减速趋势,短期则存在不规则波动。自1972年以来,国际机构已插入27个正闰秒,最近一次在2016年底,旨在将UTC与UT1的偏差控制在0.9秒以内。
然而,闰秒对高精度计算机系统构成威胁。许多操作系统假设每天恒为86,400秒且时间单调递增,闰秒的插入打破了这一假设。2012年6月30日,Reddit因闰秒调整遭遇宕机,Linux内核及多个Java应用也受到影响。
为此,谷歌、Meta等科技巨头采用“平滑处理”技术,将额外的一秒分散到较长时段内消化,并强烈主张废除闰秒。与此同时,自2015年左右起,地球自转出现异常加速。2020年有28天地球自转快于86,400原子秒,2022年6月29日更创下现代原子钟时代最短一天纪录,比标准快1.59毫秒。若此趋势持续,人类或将面临史上首个“负闰秒”,而现有系统缺乏处理先例。
2027年起或启用“闰小时”
鉴于此,国际计量大会计划于2026年10月13日至15日的会议上商定新方案。目前审议的决议草案提议:自2027年5月20日起,UTC将成为连续时间尺度,不再插入闰秒。取而代之的是,允许UTC与UT1的最大偏差从0.9秒扩大至3,600秒(即1小时)。
这意味着未来可能通过插入“闰小时”来校正偏差,但该操作在几个世纪内都无需执行,且暂无具体时间表。
对普通用户而言,这一变化几乎无感。智能手机和电脑时钟通常不显示秒,且软件会自动处理时间同步。但对于天文学家、地球科学家及依赖天文导航的领域,必须关注UTC与UT1之间日益增长的偏移量,并在定位计算中纳入修正参数,正如使用指南针时需考虑磁偏角一样。
若决议通过,闰秒将在今年10月后成为历史。尽管季节校准所需的闰年将永久保留,但针对地球自转微小波动的秒级校正时代即将落幕。