在巨變的世界中,相對不變的只有時間流逝的速度。跟時間賽跑,你總想多一秒,多一秒就好,這一愿望將會在格林尼治時間2016年12月31日23時59分59秒之后通過閏秒實現(xiàn),即2016年將會增加1秒,然后才會跨入新的一年!因為時區(qū)差別,我國將于北京時間2017年1月1日7時59分59秒,由承擔著我國標準時間的產(chǎn)生、保持和發(fā)播任務的中國科學院國家授時中心和全球同步進行閏秒的調(diào)整,屆時將出現(xiàn)7時59分60秒的特殊現(xiàn)象。
那么什么是閏秒?閏秒又是怎么產(chǎn)生的呢?這得從人類建立時間計量系統(tǒng)說起。為了確定時間,人們建立了兩種不同的時間計量系統(tǒng):基于地球自轉(zhuǎn)運動計量得到的世界時和基于原子振蕩周期計量得出的原子時。
時間的概念,說到底還是起源于太陽。人們曾以太陽的東升西落作為時間的尺度,地球自轉(zhuǎn)一周的時長便是“一天”,也就是86400秒,將全年時長累計后除以365,得到平太陽時,取平太陽時的1/86400作為1秒,稱之為平太陽秒。在英國格林尼治天文臺觀測得到的平太陽時叫做世界時。當時人們認為平太陽秒有著固定不變的長度,但后來研究發(fā)現(xiàn)地球自轉(zhuǎn)是不均勻的,海洋潮汐摩擦和包括厄爾尼諾現(xiàn)象在內(nèi)的其他因素影響,會使地球自轉(zhuǎn)速度減慢,因此平太陽日日長是變化的,由此得到的平太陽秒并非固定不變,而是一個“橡皮秒”,每天快慢變化可達千分之幾秒。
之后,人類不斷探尋試圖找出更精確的計時方式。20世紀中葉,隨著量子物理學的發(fā)展,科學家們發(fā)現(xiàn)了更穩(wěn)定的周期性運動——原子的震蕩周期,即根據(jù)原子躍遷時發(fā)射或吸收電磁波的周期導出的時間基本單位,科學家決定利用銫-133原子基態(tài)超精細躍遷震蕩的9192631770個周期所保持的時間作為秒的定義,稱之為原子秒,它是均勻的時間尺度,其精度千萬年不差一秒。以世界時1958年1月1日0時作為起點,由原子秒積累的時間叫做原子時。
那么,有了如此精準和穩(wěn)定的原子時,是不是意味著我們可以拋棄世界時,完全使用原子時呢?由于世界時的時刻對應了太陽在天空的位置,就像一個天然的時鐘,這個時鐘跟我們的生活息息相關,且反映了地球在空間旋轉(zhuǎn)時地軸方位的變化,對地面定位、大地測量、艦船導航、其他的地球科學等有實際的應用價值。因此,我們應該做的不是拋棄世界時,而是如何將世界時和原子時協(xié)調(diào)起來,使時間既對應了太陽的位置,又充分利用了高精度的原子秒。
于是,科學家們給出了一個折中的方法——協(xié)調(diào)世界時(UTC)。協(xié)調(diào)世界時采用原子時秒長固定的走,每隔一段時間會多走出或少走出1秒,通過增加或者減少一秒來使得協(xié)調(diào)世界時與世界時時刻之差保持在0.9秒以內(nèi),這即是閏秒。
自1972年以來,國際標準時間共進行了26次閏秒調(diào)整,而這26次都是在等待趕不上趟的地球自轉(zhuǎn),也就是說我們的時間一共增加了25秒。記得上一次“閏秒”是出現(xiàn)在北京時間2015年7月1日。
一秒之差,帶給我們什么影響?
閏秒對普通市民的日常生活不會產(chǎn)生任何影響,一秒的時間轉(zhuǎn)瞬即逝。但對于一些對時間精度要求較高的行業(yè),比如航空航天,通訊,電力,交通,金融等等,這一秒足以帶來很大的影響。飛船1秒鐘可飛行將近8公里,如果差了1秒,可能造成飛船偏離原定軌道,威脅自身安全。進入大數(shù)據(jù)時代,一秒之差對于金融系統(tǒng)來說可能會影響世界貿(mào)易的正常進行,在股票交易市場,一秒之差可以使一個人變成百萬富翁或者傾家蕩產(chǎn)。不過不用過多擔心,因為這些行業(yè)的時間系統(tǒng)與國家標準時間基本同步,會自動進行閏秒調(diào)整。
閏秒,讓我們駐足一秒等一等地球的腳步,利用這一秒來兼顧告別與前行。新的一年,帶理想上路,去實踐,去表達。給時間以生命,給歲月以文明。