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世界为何废除闰秒以及2027年将如何变化

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Screen grab of the UTC clock from www.time.gov during the leap second on 31 December 2016.
图片: US Government / NIST · Public domain · Wikimedia Commons

要点

闰秒是自1972年以来用于保持时钟与地球自转对齐的一秒钟调整,将完全停止。世界计时权威机构国际度量衡局(BIPM)在2026年10月15日确认,协调世界时(UTC)连续时间制于2027年5月20日生效。这一举措首先在2022年原则上达成一致,在专家指出出现具有破坏性的"负"闰秒风险增加后被加速实施。

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协调世界时(UTC)是电话、GPS、金融交易和互联网背后的时间标准,将不再通过偶尔的一秒钟调整而被推移。根据国际度量衡局(BIPM)发布的官方决议文本,"连续UTC"于2027年5月20日生效,这意味着该日期之后将永远不会再插入新的闰秒。

什么是闰秒以及为什么存在闰秒

UTC是通过结合来自世界各国计量研究院运营的原子钟信号而建立的,由BIPM进行协调。原子钟保持极其稳定的时间,但地球的自转是不规则的,平均而言逐渐减速,所以随着时间的推移,太阳日的长度会偏离原子钟秒,正如维基百科闰秒条目所指出的那样。

为了防止UTC与基于太阳的时间标度(称为UT1)偏离过远,计时员在1972年引入了闰秒。每当原子时间与地球自转之间的间隔接近0.9秒时,就会插入一个额外的秒,通常在12月31日或6月30日。根据维基百科,从1972年到最后一次2016年12月31日为止,共添加了27个闰秒。

2022年的投票以及为什么提前到2027年

根据phys.org的投票报道,2022年11月,BIPM的成员国在凡尔赛举行的国际度量衡大会(CGPM)上投票决定完全停止添加闰秒,将截止日期定为2035年。美国和法国推动了这一变化,而俄罗斯投票反对这一时间表,倾向于2040年,以便其格洛纳斯卫星导航系统有更多时间适应,据美国半岛电视台报道。

2035年的目标未能保持不变。在2026年10月15日于凡尔赛举行的第28届CGPM上,成员国采纳了第5号决议,将截止日期提前至2027年5月20日。决议本身解释了原因:由BIPM组织的研讨会估计,到2035年需要使用前所未有的"负"闰秒的概率约为30%,决议称这种情况对于大多数没有为此做好准备的关键基础设施造成高风险的中断。

该决议不仅是取消而是提高了漂移容限:UT1和UTC之间允许的最大间隔从0.9秒增加到3,600秒(1小时)。BIPM表示,这一单一变化在需要讨论任何更正之前可将UTC保持连续数个世纪。

为什么做出改变:真实的中断,而不仅仅是困扰

闰秒已导致有记录的技术故障。美国半岛电视台的报道引用了2012年的事件,其中闰秒的插入导致影响LinkedIn、Reddit和澳洲航空公司订票系统的崩溃。根据同一报告,Meta公司的工程师将闰秒描述为管理硬件基础设施的团队的一个显著困难来源。

BIPM的决议补充道,随着物联网、智能电网和其他分布式系统的使用不断扩大,在全球网络中不均匀插入单个闰秒可能导致故障的风险增加。它还警告说,继续延迟可能导致行业完全放弃UTC,转而支持诸如GNSS时间等卫星导航时间标度,这将破坏单一的全球时间参考。

NIST和科学家的说法

据phys.org报道,美国国家标准与技术研究院的物理学家Judah Levine在2022年投票后向记者表示,原子时间和天文时间之间的差距最终需要通过"平摊"来处理,将更大的更正(可能是未来的"闰分")分散到较长的时间段内,而不是突然跳跃。

闰秒系统与连续UTC的对比
方面1972-2016年系统自2027年5月20日起
允许的最大UT1-UTC间隔0.9秒3,600秒(1小时)
做出的调整27个闰秒已插入;最后一次在2016年12月31日无;将不再插入闰秒
决定者BIPM/IERS,每次提前数月公布CGPM第5号决议(2026年),日期提前确定
下次计划审查不规则,不可预测根据BIPM,预计数个世纪内不需进行

它对技术和天文学的意义

对于大多数人来说,这种改变是看不见的:时钟、电话和日历的外观或行为不会改变。对于工程师而言,它消除了与时间戳系统中不规则、短期插入额外秒数相关的反复出现的软件错误来源,这是美国半岛电视台的报道将其与2012年中断事件相关联的事件。

对于天文学和大地测量学,BIPM的决议指出,UTC现在将缓慢但稳定地偏离地球的实际旋转位置UT1。维基百科的条目指出,如果永远不进行更正,太阳正午和民用时钟时间最终将分离,尽管BIPM的一小时容限意味着这种分离需要数个世纪才能变得显著。BIPM表示,它将继续与国际电信联盟、国际天文学联合会、国际大地测量和地球物理学联合会以及国际地球自转和参考系服务机构合作,以跟踪UT1-UTC间隔随时间的变化。

到2035年,出现负闰秒的概率为30%......对大多数没有准备好的关键基础设施造成异常和中断的高风险。

— 第28届CGPM第5号决议(2026年),BIPM

常见问题

闰秒究竟是什么?
它是一个一秒钟的调整,偶尔添加到协调世界时(UTC)中,以保持原子钟时间与地球略微不规则的自转对齐。根据维基百科,闰秒从1972年使用到2016年,总共插入了27个。
闰秒何时正式结束?
连续UTC(不再有闰秒)根据国际度量衡局(BIPM)的说法,将根据第28届国际度量衡大会(CGPM)在2026年10月15日采纳的第5号决议,于2027年5月20日生效。
为什么原定的2035年截止日期提前了?
BIPM的决议引用了到2035年需要前所未有的"负"闰秒的大约30%的估计概率,该决议称这将对大多数没有准备好的基础设施造成严重中断的风险。
我会注意到我的电话或计算机时钟有任何区别吗?
不会。这一改变主要影响计时系统的工程设计方式;日常显示的时间在视觉上不会改变,尽管它消除了与闰秒插入相关的已知软件故障来源,如美国半岛电视台所报道的。
现在时钟时间和地球自转之间的间隔会发生什么?
UT1(地球自转时间)和UTC之间允许的差异从0.9秒增加到3,600秒(1小时),BIPM表示这种容限在需要考虑任何更正之前,将保持UTC连续数个世纪。

来源

  1. BIPM — Resolution 5 of the 28th CGPM (2026): Continuity of UTC
  2. Al Jazeera — Clock ticking for leap second: Why timekeeping could change forever
  3. Phys.org — Global timekeepers vote to scrap leap second by 2035
  4. Wikipedia — Leap second

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