时钟滴答作响,时间流转变化。可是,你真的了解时间是怎么来的吗?地球自转一周为一天24小时,这是小时候学到的常识。可实际情况是,地球自转的速度并不精确,它时快时慢。为了弥补这种不精确,科学家们自己发明了“闰秒”的概念——每几年都会让地球上的所有时钟加上一秒。
中国准备在今年7月1日,和全球同步,在7时59分59秒后增加一秒,出现7时59分60秒的特殊情况,然后再变成8时0分0秒,和国际电信联盟一起“跳秒”。
考你个问题
7:59:59之后是8:00:00吗?
今年年中,全球时间将进行调整,通用时间将闰上一秒,意味着全年时间多了“一秒”。前不久,中科院国家授时中心最新发布了这个消息,将在北京时间2012年7月1日7:59:59和全球同步进行闰秒调整,届时会出现7:59:60的特殊现象。
闰秒为何产生?
人 类活动需要统一的时间标准。1884年,国际上确定以地球自转运动来计量的时间——世界时作为国际标准时间。上世纪五十年代,出现了基于原子振荡的原子 时,其准确度和稳定度均超越了世界时,但其与地球的空间位置不关联。随着时间的迁延,世界时和原子时之间的偏差越来越大。1972年,一种折中的时间尺度 ——协调世界时(UTC)应运而生,取代了世界时作为国际标准时间。UTC采用原子时的秒长,通过增加1秒或减去1秒(正闰秒或负闰秒)以尽量接近世界 时。1972年至今共闰秒24次。目前,UTC由世界主要国家和国际机构共同参与建立和保持,由各国通过各种手段(如卫星导航系统、长短波授时系统等)发 播给用户。
什么是世界时?
1884年,国际上确定以地球自转运动来计量的时间作为国际标准时间,称作世界时。
如果您对这个解释陌生的话,提到“格林尼治时间”或“子午线”,您有印象了吧?其实,世界时也就是以英国格林尼治天文台内的子午线为标准来计量时间的一种方法。
但是,地球自转速度也是不规律的,世界时是根据地球自转一周的周期确定的,但是地球自转时快时慢(总体来说是在变慢),所以根据地球自转测定出来的时间也不是均匀的。
什么是原子时?
有什么方法能够测定更为均匀的时间呢?于是,原子时就应运而生。原子时是以1958年1月1日世界时0时为原子时的起算点,其准确度和稳定度均超越了世界时。
但是,原子时与地球的自转不关联(世界时则与此相关)。而随着地球自转速度有减缓的趋势,原子时与世界时的偏差也在不断加大。
这一秒很重要
闰秒不影响生活,但对需要使用精密时间的部门很重要。“嘀嗒”一声1秒就过去了。对于普通人来说,一秒算不得什么,不会影响到人们的生活,甚至眼睛在眨巴的瞬间就过去了。
但 是,对于那些需要使用精密时间的部门来说,1秒的误差影响是很大的。在电力部门,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,后果很可能是整片电网的停电甚至崩溃。此外,在网络通信、证券、航空、地震勘探等领域,这1秒钟的影响也无法忽视。
最可怕的是在航天领域里。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。此外,闰秒对军事影响也很大。
闰秒能随便定吗?
如果某一年需要闰秒了,那么闰秒的时机不是随便确定的,而是尽量考虑社会生活的方便,首选当年的12月31日或6月30日的最后一秒,其次是3月31日或9月30日的最后一秒。
从1972年到目前为止,世界时和原子时已经相差24秒,也就是世界时比原子时慢了24秒。闰秒具体在什么时间进行,要通过天文观测确定世界时与原子时的时差后才能确定。
为什么都是“多1秒”?
从目前来看,闰秒至今都是“多1秒”,还没有出现过“少1秒”。我们用的协调世界时,使用的是世界时的“时刻”加原子时的“秒长”。因为地球自转越来越慢,导致“世界时”秒越来越长,就只能是对“协调世界时”加上一秒。
如果闰秒这样年复一年地增加下去?是不是会出现“闰分”?专家说,这是不会的。每当调整过一次以后,原子时和世界时之间就会接近于没有误差。这种调整是不能简单地重复叠加的。
调整基本不用手
这多出来的1秒,基本不用大家动手去调。手机时间来自通信基站,自动调整。一般手表需要对照电视台、电台手调,电波表可自动调整。大部分电脑,需要手动调时,如果电脑安装一个校时软件,就可自动校准了。
这一秒引发大讨论
闰秒制度该保存还是废除?
国际电信联盟(ITU)2012年无线电通信全会(PA)于1月16日至20日在瑞士日内瓦举行,闰秒是与会各方讨论的核心问题。
英 国《卫报》就此报道说,美国、法国等十几个国家向全球唯一一个管理世界时间标准的联合国机构——国际电信联盟联名表示,支持废除闰秒制度,这些凭空产生的 “时间”应当彻底消失。美国政府方面认为,闰秒是件又麻烦又不讨好的事情,根本就没人需要它,反而调整闰秒的过程可能会扰乱空中交通的顺畅、卫星系统导 航、财务资金转账、电力运输等需要准确同步时间的系统。
美国彭博社的报道指出,闰秒的反对者们首先认为,怎么调整闰秒是件非常麻烦的事情,因为地球的自转实在是太没有规律了,像气候或海平面的变化、地壳变动这样的大自然力量,就可能扰动地球的自转时间,以人类目前科技,也没法提前预测或计算。
有 些人认为,人类自己的“人工时间”和地球自转的“自然时间”只有些微差别,目前用个“人工时间”也不会有什么灾难性的后果出现。大家会照样日出而作、日落 而息,差别不大。人类用原子钟精确标记的“人工时间”在半个多世纪以后才会和地球真实的自转时间相差一分钟,就算过去几百年,两者之间相差不过也就几个小 时罢了。英国皇家格林尼治天文台也认为,从本质上来讲,如果真的废弃了闰秒,那这将是人类历史上的重大一步,这是人类第一次脱离了现实地球的时间制度。
如 果不增加闰秒会有什么影响呢?如果按照现在世界时与原子时之间时差的累积速度来看(39年减慢了24秒),大概在七八千年后,太阳升起的时间可能就会与现 在相差两个小时了:本来中午12点太阳当头照,而七八千年后就要下午2点太阳才当头照了。那时自然就会对地球上人的作息产生影响。巴黎天文台的天文学家丹 尼尔·甘比认为,现如今所做的闰秒的调整是用“小困难”解决未来的“大难题”。
中国、 英国、加拿大、德国以及国际标准化组织(ISO)等对闰秒制度持支持态度。俄罗斯、尼日利亚、阿联酋、亚美尼亚等国则认为需要继续研究。最终结果是,无线 电通信全会没有通过美法等国取消闰秒的提案。这意味着现行的国际标准时间“协调世界时(UTC)”将继续使用,用于弥补世界时(UT)和原子时(AT)偏 差的“闰秒”也将继续存在。
国际电信联盟(ITU)已经决定,将推迟是否完全废除闰秒的提议决定时间,先让国际科学界去争论上三年。
闰秒未来将走向何方?
在十几个国家的反对声中,中国、德国、英国和加拿大四个国家在国际电信联盟中站了出来,认为各国不能轻易放弃闰秒制度,人类不应该急于从这个古老的宇宙时间羁绊中匆忙脱身。
彭博社在其报道中写道,在作出任何取消闰秒的最终决定之前,国际电信联盟也应该弄清楚“人工时间”和“自然时间”之间的差距到底多大,然后看看下一步怎么办。如果我们只是站在原地,什么事情也不做,我们将留给后代一个越来越棘手的问题。
几 年前,一些科学家建议安排在2600年的时候增加一个“闰时”。这个不切实际的想法让人简直没法指责,把这个大问题就这么丢给六百年后的人了吗?也有人会 说,要么每半世纪增加一个“闰分钟”,这也让人难以接受。真心希望,未来三年人类有足够的时间去解决这个难题。时间不会等待什么,时钟已经开始计时。(文/《北京晚报》)