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上半年最后一分钟有六十一秒
来源:中国计量网 发布时间:2015/7/2 13:26:03

闰秒来了!全世界将在2015630实施一次正闰秒。地处东八区的中国(北京)时间将在71日早上8增加1秒,届时我国的钟表都会调慢一秒钟。

    时间为什么会“多”出一秒?闰秒对我们的生活会产生哪些影响?闰秒的实施为什么会有争议?我们还会经历几次闰秒?带着这些问题,记者采访了时间频率专家。

为什么会出现闰秒

    时间是人们最早认知的自然现象之一。目前世界上有两种时间计量方式——天文时和原子时。“借助天文观测得到地球自转的平均周期,然后把它分为86400份,得到前者的秒长;把碱金属銫133原子两个超精细能级间跃迁辐射9192631770个周期定义为后者的秒长。”中国计量科学研究院时间频率所张爱敏研究员告诉记者。

    随着时间的推移,科学家发现天文时和原子时逐渐出现偏差,且渐行渐远。为了保持天文时和原子时的一致,国际电信联盟于1971年决定把协调世界时作为全世界通用的标准时间。

    当天文时和原子时相差0.9秒时,设在法国巴黎的国际地球自转服务组织就向世界发布公告,将在下一个6月或12月最后一天的最后一分钟,把协调世界时拨慢或拨快1秒,也就是正负闰秒。

    1972年协调世界时正式使用以来,全球已经进行了25次正闰秒调整。“闰秒是世界的统一行动。北京处于东八时区,我国将在7175959后面增加1秒,届时会出现75960的特殊现象。而英国是零时区,将在当地时间630最后1秒实施闰秒。”张爱敏说。

实施闰秒为什么有争议

    由于秒是日常生活中最小的计时单位。闰秒对我们来说几乎无法察觉,也不会给普通的日常生活带来什么影响。

    近年来,关于实施还是取消闰秒的争议越来越大。国际上在涉及时间频率的两个政府间组织——国际计量局于2007年多数通过了取消闰秒的建议;国家质检总局代表中国支持取消闰秒。国际电信联盟将在2015年下半年第三次表决取消闰秒的建议,代表中国的工信部已经就取消闰秒取得共识,将投票支持取消闰秒。

    张爱敏告诉记者,这主要是闰秒的弊端造成的。“地球的自转速率变化不可预测,使得闰秒没有规律,只能依靠人工干预,实施起来不但耗费人力物力,还存在误操作的风险,因此闰秒的负面作用在现代科技中越来越明显。”

    21世纪初以来,科学界就开始研究取消闰秒。国际计量局曾在全世界范围组织了广泛的调查, 希望确切了解闰秒到底有什么正面意义。但是,从应用准确时间的各个领域, 都没有得到闰秒有实际应用价值的反馈。

    原本期待闰秒对天文界影响最大。当国际计量局工作人员询问天文学家时出现了一个有趣的现象:许多人的第一反应都是闰秒有用,但是要求他们在书面问卷中举出如果不闰秒的实际影响时,竟然没有人给出具体实例。

    为了保证准确导航、定位、授时,美国GPS、中国北斗系统、欧洲伽利略都采用了不间断(不闰秒)的时标。

原子时究竟有多准

    如果取消闰秒,在原子时和天文时之间“折中”的协调世界时将回归原子时,促成全世界使用统一的时间计量体系。

    相对于天文时的不稳定性,原子时如何定义时间?究竟有多准?

    1967年,国际计量大会决定用原子秒取代天文秒。“科学家以天文秒作为尺子,在1个天文秒里,数出铯原子的133同位素振动了9192631770次,也就是1原子秒。”中国计量院首席研究员李天初院士告诉记者。

    自此,人们测量时间不再依靠观星星测太阳了,实验室型铯原子基准钟成为复现秒的手段。“原子秒长稳定度可以比天文秒要好上数亿倍。目前全世界最好的铯喷泉基准钟的相对准确度相当于60008000万年不差1秒。”李天初说。

    由国际计量局主导的世界协调时,全世界70余家守时实验室参与合作。我国有4个守时实验室,位于北京的中国计量院国家时间频率计量中心、北京无线电计量测试研究所、位于陕西临潼的中科院国家授时中心和北京卫星导航中心。除了后者, 其余3家都参加国际原子时合作。2014年中国计量院研制的NIM5铯喷泉钟通过了国际频率基准工作组的审查,与法、德、美、英、俄、意一起,正式参与校准国际原子时。

我们还会经历几个闰秒

    尽管原子时相对于天文时来说,有着不可比拟的优越性,全世界在取消闰秒问题上并未达成一致。有观点认为,取消闰秒会造成白天和黑夜颠倒。对此,李天初告诉记者:“从天文时间的尺度来说, 这件事一定会发生。但是,我们现在日常生活所依据的原子时与天文时差到12小时(白天黑夜颠倒), 需要65500年!几万年之后的事情,最好还是留给我们的后辈去考虑吧,他们一定比我们更聪明。”

    除了科学上的考虑,是否支持取消闰秒还掺入了诸如历史传统,甚至地区、国家集团的考量等其他因素。李天初说:“如果今年下半年,国际电信联盟第三次表决会议能就取消闰秒取得共识, 可能会有一个5年的缓冲期。届时,我们最多可能再经历5次闰秒了。”

    但不管怎么说,取消闰秒是大势所趋。“可以预见,无论此次会议能否通过取消决议,世界各国终将达成共识,闰秒也终将成为历史。”李天初告诉记者。

 

 

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