感动中国2004年度人物:也许我们将告别闰秒

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/29 09:25:08

当前的UTC时间需要根据地球自转时间不断用闰秒手动调整。不过,很可能我们不再需要闰秒了。如果下周在日内瓦的ITU会议通过,我们将放弃根据天体物理调整时间了。可是,这意味着什么呢?

闰秒即将被废弃?

钟表般的宇宙不仅仅是对物理精确度的深刻赞美。数千年来,天体的运作(或者如我们最终意识到的,地球在天体中的运行)本身天然就是——时钟。相比而言,即使是我们用来校对世界标准时间(UTC)的超精准原子钟(时钟标准)也时常需要用闰秒调整。这些都源于我们的国际地球自转和参考系服务(IERS)需要精确匹配地球的自转周期——86,400秒加上些不规则的扰动时间。

但很可能我们不再需要闰秒了。下周,国际电信联盟将在日内瓦举行会议。其中一项议题便是废除闰秒。如果通过,那么下一个闰秒(将在今年6月30日凌晨12点添加,导致UTC时间在23:59:59将停留两秒)即将是最后一个闰秒—这意味着我们将来询问当前时间时,再也不用考虑地球的实际自转了。

几秒的偏差也许会令人回想起古代人们关于日冕角度偏差的争论(译者:计量时间和实测时间之差导致了偏角)。不过,主张废除闰秒的人说,即使是微量的计时差别也是重要的(译者:比较难懂,其实这里是说全球各地计时间的差别,并非计时与天体时间的差别)。举例来说,美国的全球定位卫星的时钟并不会根据闰秒调节时间,也就是说它们的时间会离UTC时间越行越远。地面接收器可以根据闰秒纠正这个误差。不过中国、欧洲和俄国的卫星系统使用其他的时间定义方式。各种时间和UTC时间存在差别的情况是广泛存在的。这就导致了人们对需要精确同步的通讯系统担心,即使是微量的时间差别也会导致实际位置估计数十米的误差。

电子通讯是另一个不喜欢闰秒的领域。出现闰秒时,一天内有两次离凌晨只差一秒的情况会迷惑很多精确定时的软件。解决方案还是有的,不过也会引起其他问题。比如说Google,它的计算机系统就未能在2005年成功处理闰秒。从那之后,Google在每次闰秒发生之前会将其时钟调慢,使得其时钟不会出现突然的时间变化。不过,英国的标准时间测量机构(国家物理实验室)的Peter Whibberley指出,经过Google自己的时钟可以这样矫正自己,这也意味着它的时钟和其他所有人的都不同步。同时由于闰秒的添加事物规律的,每一次的闰秒添加工作都需要人工操作,可能引起人为错误。

反对者指出,这些问题被夸大了。剑桥大学的计算机学家Markus Kuhn就认为,工程师们应早已习惯于处理闰秒带来的各种突发问题。那些担忧闰秒的人往往都没有处理相关事情的实际经验,比如卫星通讯系统的运行。停止使用闰秒本身并不意味解决所有问题,并可能带来新的问题。天文学家也许就非常恼火:他们依赖于时间和天体间的关系来设定计算机以让望远镜每天晚上能对准正确的方向。一些年之后,一些使用自动对准卫星接收系统也会失灵,因为它们需要依赖时间的天文属性来对准它们的卫星。修正这些问题则意味着迷失于无尽的计算机历史遗留代码之中。


标题:自负的时间,地球自转周期相对于基准周期(86,400秒)的误差
横坐标:年代   纵坐标:误差
平均误差变化为1.4毫秒/世纪

从长远来看停止使用闰秒会造成更严重的后果。十年、百年和千年之后,原子钟和太阳系时间将会产生巨大区别。这不关由于地球自转时间的不规则扰动,地球自转本身也在变慢。在将近2000年的时间里,这两个时间将会相差大约4个小时。最终会导致原子钟的正午却出现在凌晨。

这看起来是一个极其遥远的问题,但时间测量本身就是一个恒久的任务。我们将一天分为24个小时的习惯已近持续了4000年。所以最终这是一个情感的问题:“我们真的会抛弃用以记录整个文明历史的太阳历法吗?”闰秒的坚持者们提问道。

另传统者伤心的是,运气好象不在他们一边。根据去年国际电信联盟内部的抽样调查,在16个接受调查国家中(一共192个国家),13个国家支持放弃使用闰秒。只有三个国家(英国、加拿大和中国)希望继续使用闰秒。整个宇宙还将继续像发条一样运行下去,然而人类可能要放弃跟随它的脚步。