在巨變的世界中,相對不變的只有時(shí)間流逝的速度。跟時(shí)間賽跑,你總想多一秒,多一秒就好,這一愿望將會(huì)在格林尼治時(shí)間2016年12月31日23時(shí)59分59秒之后通過閏秒實(shí)現(xiàn),即2016年將會(huì)增加1秒,然后才會(huì)跨入新的一年!因?yàn)闀r(shí)區(qū)差別,我國將于北京時(shí)間2017年1月1日7時(shí)59分59秒,由承擔(dān)著我國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的產(chǎn)生、保持和發(fā)播任務(wù)的中國科學(xué)院國家授時(shí)中心和全球同步進(jìn)行閏秒的調(diào)整,屆時(shí)將出現(xiàn)7時(shí)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(shí)間計(jì)量系統(tǒng)說起。為了確定時(shí)間,人們建立了兩種不同的時(shí)間計(jì)量系統(tǒng):基于地球自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)計(jì)量得到的世界時(shí)和基于原子振蕩周期計(jì)量得出的原子時(shí)。
時(shí)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(shí)間的尺度,地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)長便是“一天”,也就是86400秒,將全年時(shí)長累計(jì)后除以365,得到平太陽時(shí),取平太陽時(shí)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(shí)叫做世界時(shí)。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)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(huì)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(gè)“橡皮秒”,每天快慢變化可達(dá)千分之幾秒。
之后,人類不斷探尋試圖找出更精確的計(jì)時(shí)方式。20世紀(jì)中葉,隨著量子物理學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了更穩(wěn)定的周期性運(yùn)動(dòng)——原子的震蕩周期,即根據(jù)原子躍遷時(shí)發(fā)射或吸收電磁波的周期導(dǎo)出的時(shí)間基本單位,科學(xué)家決定利用銫-133原子基態(tài)超精細(xì)躍遷震蕩的9192631770個(gè)周期所保持的時(shí)間作為秒的定義,稱之為原子秒,它是均勻的時(shí)間尺度,其精度千萬年不差一秒。以世界時(shí)1958年1月1日0時(shí)作為起點(diǎn),由原子秒積累的時(shí)間叫做原子時(shí)。
那么,有了如此精準(zhǔn)和穩(wěn)定的原子時(shí),是不是意味著我們可以拋棄世界時(shí),完全使用原子時(shí)呢?由于世界時(shí)的時(shí)刻對應(yīng)了太陽在天空的位置,就像一個(gè)天然的時(shí)鐘,這個(gè)時(shí)鐘跟我們的生活息息相關(guān),且反映了地球在空間旋轉(zhuǎn)時(shí)地軸方位的變化,對地面定位、大地測量、艦船導(dǎo)航、其他的地球科學(xué)等有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。因此,我們應(yīng)該做的不是拋棄世界時(shí),而是如何將世界時(shí)和原子時(shí)協(xié)調(diào)起來,使時(shí)間既對應(yīng)了太陽的位置,又充分利用了高精度的原子秒。
于是,科學(xué)家們給出了一個(gè)折中的方法——協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)。協(xié)調(diào)世界時(shí)采用原子時(shí)秒長固定的走,每隔一段時(shí)間會(huì)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(shí)與世界時(shí)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)時(shí)間共進(jìn)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(shí)間一共增加了25秒。記得上一次“閏秒”是出現(xiàn)在北京時(shí)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(huì)產(chǎn)生任何影響,一秒的時(shí)間轉(zhuǎn)瞬即逝。但對于一些對時(shí)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(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代,一秒之差對于金融系統(tǒng)來說可能會(huì)影響世界貿(mào)易的正常進(jìn)行,在股票交易市場,一秒之差可以使一個(gè)人變成百萬富翁或者傾家蕩產(chǎn)。不過不用過多擔(dān)心,因?yàn)檫@些行業(yè)的時(shí)間系統(tǒng)與國家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基本同步,會(huì)自動(dòng)進(jìn)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(shí)踐,去表達(dá)。給時(shí)間以生命,給歲月以文明。