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世界為何放棄閏秒,改採千年一次的「閏時」

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

重點

2026年10月15日,在凡爾賽舉行的國際計量大會(CGPM)代表投票決定,終止將閏秒插入協調世界時(UTC)的做法。從2027年5月20日起,UTC將連續運行,與地球實際自轉的時差將被允許增長至最多一小時而非一秒,這將在數百年內無需進行任何更正。

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協調世界時是手機網絡、衛星、股票交易所和互聯網背後的參考時鐘,正在被重新定義。國際計量大會(CGPM)是國際計量局(BIPM)的政策機構,其成員國於2026年10月15日在法國凡爾賽會議上投票,決定停止向UTC添加閏秒,根據eldiario.es的報導和BIPM會議草案決議。

什麼是閏秒,以及為什麼存在

UTC由兩種不同的時間構成。國際原子時(TAI)由原子鐘計算,永遠不變。相比之下,UT1遵循地球的實際自轉,由於潮汐、冰川融化、風以及地球核心內的運動,自轉速度會略微加快或減慢,根據維基百科的閏秒條目。自1972年以來,閏秒一直是用於保持UTC的日期和時間與UT1一致的工具,同時仍然以SI秒(原子鐘所使用的同一單位)計時。

國際地球自轉和參考系服務組織(IERS)決定何時添加閏秒,通常透過公告提前六個月通知,每當UT1-UTC時差接近0.9秒時。自該系統開始以來,已插入二十七個閏秒,最近一次是在2016年12月31日,使UTC比TAI落後37秒,根據維基百科。

為什麼計時員現在決定採取行動

這項變化的驅動力是地球行為的逆轉。數十年來,地球自轉在減慢,因此需要添加秒數。最近,它的自轉速度略快了一些。《科學美國人》報導,負閏秒——減去一秒而非添加一秒,這是從未做過的事,也從未被納入大多數軟件中——可能最早在2029年就會需要。《eldiario.es》引用一位西班牙計量官員的話,認為相同的風險大約在二十年後才會出現;因此,這兩個來源在確切的時間上存在差異,儘管兩者都將其描述為近期可能性。

美國海軍天文臺地球方向部門主任尼克·斯塔瑪塔科斯(Nick Stamatakos)告訴《科學美國人》,避免負閏秒是「打開UTC與UT1之間時間窗口的一個非常大的驅動力」。《科學美國人》報導,工程師警告說,負閏秒可能會在從未測試過的系統中引發故障,將風險比作Y2K臭蟲的較小版本。

什麼改變了,以及何時改變

根據該決議,UTC從2027年5月20日開始變成連續的,選擇這個日期是因為它是世界計量日。新規則不再使用最大0.9秒的時差每幾年觸發一次閏秒,而是允許UT1和UTC在任何更正之前最多相差3,600秒——即一小時——這是BIPM草案決議和《科學美國人》都引用的數字。由於地球自轉變化非常緩慢,《科學美國人》和《eldiario.es》引用的科學家預計,在大約一千年內都不需要完整的閏時,《eldiario.es》報導稱,預計在幾個世紀內都不會有任何UTC更正。

根據《eldiario.es》的報導,西班牙代表團支持這項變化,該投票在BIPM成員國中以多數通過。

為什麼過去的閏秒造成了技術問題

閏秒有破壞軟件的歷史記錄。維基百科對這種做法的記述列出了2012年閏秒後Reddit、Mozilla、Qantas和Linux系統上的故障,以及2015年添加的閏秒後Twitter、Instagram、Netflix和Amazon的中斷。這些問題通常源於操作系統、GPS接收器、網路時間協議軟件和航空公司預訂系統如何處理額外的非標準秒數,而不是調整本身的長度。

舊的與新的UTC更正規則
閏秒(自1972年起)閏時(從2027年5月20日起)
允許的最大UT1-UTC時差0.9秒
迄今已應用的更正27個,最近一次在2016年
由誰決定/公告IERS,提前約6個月
被避免的風險無

這對普通技術意味著什麼

對大多數人來說,這項變化將是隱形的:手機和電腦上的時鐘將繼續顯示與以前相同的時間。影響在於以前必須考慮偶爾額外或缺失秒數的軟件和硬件——衛星導航、電信網絡、金融交易系統和電網計時等,《eldiario.es》和《科學美國人》都指出這些領域被標記為面臨未經測試的負閏秒的風險。通過將UTC固定為連續的,工程師不再需要為這種罕見的破壞性事件編碼,儘管在很長的時間內仍然可能需要一個更大的一小時調整。

常見問題

CGPM在2026年10月15日實際決定了什麼?
根據《eldiario.es》和BIPM的草案決議,國際計量大會代表投票決定停止將閏秒插入UTC,並讓UTC從2027年5月20日起連續運行,允許與地球自轉(UT1)的時差在任何未來更正之前增長至最多一小時。
什麼是閏秒?
自1972年以來,它是偶爾添加到UTC的一秒調整,以保持與UT1的同步,UT1是基於地球實際、略微不規則自轉的時間標度,如維基百科的閏秒條目所述。
為什麼現在要擺脫閏秒?
地球自轉最近加快的方式可能需要在未來十年內使用從未使用過的負閏秒——減去而非添加一秒——《科學美國人》引用的專家警告說,這可能會導致未經測試的軟件故障。
新系統何時生效?
新規則將在2027年5月20日世界計量日生效,之後允許的最大UT1-UTC差異為3,600秒而非0.9秒,根據BIPM的草案決議。
我會注意到我的手機或電腦時鐘有任何差異嗎?
預計不會有明顯差異;根據《eldiario.es》和《科學美國人》的報導,這項變化主要影響工程師如何設計衛星、電信、金融和電網計時系統,這些系統以前必須處理偶爾的閏秒調整。

世界如何講述

來源

  1. eldiario.es — El mundo decide si rectifica el tiempo universal coordinado para evitar un caos tecnológico global
  2. Scientific American — Scientists vote to end leap seconds, redefining how the world keeps time
  3. Wikipedia — Leap second
  4. BIPM — Draft CGPM 2026 Resolution C on the technical actions needed to ensure the continuity of UTC

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