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“闰秒”让全球时间多一秒

2015-04-17

发明与创新 2015年5期
关键词:多长中科院原子

1月12日,中科院国家授时中心预告,2015年6月30日(格林尼治时间)实施一个正闰秒,全世界的钟表都需要拨慢一秒钟。

闰秒并不罕见,从1972年至今,已经进行了25次闰秒的调整。闰秒的出现是因为地球自转变慢,日子越变越长,“世界时”与“原子时”出现了“钟差”,需要调整统一,不然大约几千年以后,人类的使用时间将与自然时间出现近1小时的“时差”。

一天越来越长

一秒有多长,取决于一天有多长,也就是地球自转周期有多长。如果地球自转周期不变,严格地保持1日旋转1周,那么计量时间的世界时单位1秒(即1/86400日)就是固定不变的,可事实不是这样。

20世纪20年代,天文学家发现,地球自转有周期性的变化,这是由于地球上的季节性气流和洋流的运动,造成地球自转在春季慢一些、在秋季快一些。此外,还发现了地球自转的长期减慢,这是由于太阳和月亮的潮汐力作用引起了摩擦,产生的热量被耗散,消耗了地球自转的动能,使得转动变慢。大约100年后,地球上每天就要增加1.8毫秒,并且这1.8毫秒是一个加速度。

闰秒调整影响几何

南京大学天文学系教授萧耐园表示,闰秒调整将能更精准地展开计时。比如北京的电子对撞机计时系统是以万分之一秒计算,一秒的误差可能会影响一个计划的全盘成败。如果不进行闰秒调整,随着年月累计和科技进步对时间精度的要求越来越高,由此而来的蝴蝶效应也将日益显著。

据悉,闰秒调整对普通民众的日常生活不会产生影响,到时由国家授时中心负责运行的时间基准系统将通过专用软件自动完成闰秒调整。但要让世界各国在同一瞬间增加一个闰秒,绝非易事。稍有疏忽,电脑、手机、空中交通管制和金融交易市场就会因时间误差而导致混乱。一旦有一两个国家拒绝采用闰秒或没有精确完成置闰,许多高精度系统就无法在全球范围内实现衔接。

“闰”或“不闰”何去何从

既然闰秒调整的代价不小,那么取消闰秒,摒弃由地球和太阳构成的“天然大钟”,在军事、商业、科学测绘等领域采用原子时行不行?

中科院上海天文台原台长、上海市天文学会名誉理事长赵君亮表示,如果取消闰秒,完全按照原子时生活,将“割裂人类生活的时间与大自然之间的内在联系”。根据国际计量局测算,如果没有闰秒,约5000年后原子时将和世界时差1小时。在更遥远的未来,原子时意义上的正午,对应的景象则是满天星斗。

闰秒是去是留?这场争论从1999年开始持续至今,在2012年1月的国际电信联盟无线通信全会上,决定把“最后决定时刻”推迟到今年。

专家分析,用“闰分”或“闰时”来取代闰秒可能是较好的折中方案。如采用闰分,大约100年调整一次;闰时则是5000多年调整一次。比起每隔若干年就要调整一次的闰秒,这样至少不太折腾。(据新华社、科技日报)

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