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世界為何廢除閏秒,2027年將發生什麼變化

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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

自1972年以來用於調整時鐘與地球自轉同步的一秒調整(閏秒)將完全停止。世界計時機構國際度量衡局(BIPM)於2026年10月15日確認,協調世界時(UTC)的連續時間將於2027年5月20日生效。此舉首次在2022年原則上達成協議,在專家指出存在前所未有的「負閏秒」可能帶來混亂風險後加快實施。

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協調世界時(UTC)是支撐手機、全球定位系統、金融交易和互聯網的時間標準,將不再受偶爾的一秒調整的影響。根據國際度量衡局(BIPM)發佈的官方決議文本,「連續UTC」將於2027年5月20日生效,這意味著該日期之後將不再插入新的閏秒。

什麼是閏秒及其存在的原因

UTC由來自全球國家計量研究院運營的原子鐘信號組成,由BIPM協調。原子鐘保持極其穩定的時間,但地球自轉不規則且平均上逐漸減速,因此太陽日的長度隨著時間推移而偏離原子鐘秒,正如維基百科關於閏秒的條目所指出的那樣。

為了防止UTC與基於太陽的時間尺度(稱為UT1)偏差過大,計時員在1972年引入了閏秒。每當原子時間和地球自轉之間的差異接近0.9秒時,就會插入一個額外的秒,通常在12月31日或6月30日進行。根據維基百科,1972年至最後一個閏秒(2016年12月31日)之間共添加了27個閏秒。

2022年的投票及為何提前至2027年

2022年11月,BIPM的成員國在凡爾賽召開國際度量衡大會(CGPM)期間投票決定完全停止添加閏秒,並設定2035年的截止期限,根據phys.org關於該投票的報告。美國和法國推動了這一變化,而俄羅斯投票反對這一時間表,更傾向於2040年以便其格洛納斯衛星導航系統有更多時間適應,據半島電視台報導。

2035年的目標沒有保持不變。在2026年10月15日於凡爾賽召開的第28次國際度量衡大會上,成員國採納了第5號決議,將截止日期提前至2027年5月20日。決議本身解釋了原因:BIPM組織的研討會估計,到2035年可能需要前所未有的「負閏秒」的概率約為30%,決議指出這種情況對大多數沒有準備的關鍵基礎設施造成高風險。

決議不僅移除,而且提高了偏差的容許度:UT1和UTC之間允許的最大差距從0.9秒上升到3,600秒(一小時)。BIPM表示,這一改變將使UTC保持連續數個世紀,之後才需要討論任何更正。

為何改變:真實停機,而非只是麻煩

閏秒已導致有文件記錄的技術故障。半島電視台的報導引用了2012年的事件,其中閏秒的插入導致了影響LinkedIn、Reddit和澳洲航空訂票系統的崩潰。根據同一報告,Meta的工程師將閏秒描述為管理硬件基礎設施的團隊面臨的重大困難來源。

BIPM的決議補充說,物聯網、智能電網和其他分佈式系統使用的擴展增加了風險,即在全球網絡上不均勻插入的單個閏秒可能導致故障。它還警告說,繼續延遲可能導致行業完全放棄UTC,轉而使用衛星導航時間尺度(如GNSS時間),削弱了統一的全球時間參考。

美國國家標準技術研究院和科學家的看法

美國國家標準技術研究院(NIST)物理學家Judah Levine在2022年投票後告訴記者,原子時間和天文時間之間的差距最終需要通過「均勻分散」來處理,即將更大的更正(可能是未來的「閏分」)分散在較長的時間段內,而不是突然跳躍,根據phys.org。

閏秒系統與連續UTC的比較
方面1972–2016年系統從2027年5月20日起
允許的最大UT1-UTC差距0.9秒3,600秒(1小時)
進行的調整插入27個閏秒;最後一個在2016年12月31日無;不會再插入閏秒
由以下方決定BIPM/IERS,每次提前幾個月宣布CGPM第5號決議(2026年),日期提前固定
下次計劃審查不規則,無法預測根據BIPM,幾個世紀內不預期

對技術和天文學的意義

對於大多數人來說,這一變化是無形的:時鐘、手機和日曆的外觀和行為不會改變。對於工程師來說,它消除了與在時間戳系統中不規則、短期通知插入額外秒相關的反覆出現的軟件錯誤源,半島電視台的報告將這類事件與2012年停機聯繫起來。

對於天文學和大地測量學,BIPM的決議指出UTC現在將緩慢但穩定地偏離地球實際的自轉位置UT1。維基百科的條目指出,如果永遠不進行更正,太陽正午和民用時鐘時間最終將相差開,儘管BIPM一小時的容許度意味著這種偏離需要幾個世紀才能變得顯著。BIPM表示,它將繼續與國際電信聯盟、國際天文學聯合會、國際大地測量和地球物理聯合會以及國際地球自轉參考系服務合作,以追蹤UT1-UTC的差距隨時間的變化。

到2035年出現負閏秒的概率為30%……對大多數沒有準備的關鍵基礎設施造成異常和中斷的高風險。

— 第28次國際度量衡大會第5號決議(2026年),BIPM

常見問題

什麼是閏秒?
這是偶爾添加到協調世界時(UTC)的一秒調整,用於保持原子鐘時間與地球略微不規則的自轉對齐。根據維基百科,閏秒從1972年至2016年使用,共插入27個。
閏秒何時正式終止?
連續UTC(無進一步的閏秒)根據國際度量衡局(BIPM)於2026年10月15日由第28次國際度量衡大會(CGPM)採納的第5號決議,將於2027年5月20日生效。
為什麼原始2035年的截止日期提前了?
BIPM的決議引用了到2035年需要前所未有的「負閏秒」的大約30%估計概率,它說這將對大多數沒有準備的基礎設施造成嚴重中斷風險。
我會注意到我的手機或電腦時鐘有任何區別嗎?
不會。這一變化主要影響計時系統的工程設計方式;日常顯示的時間不會發生明顯變化,儘管它消除了與閏秒插入相關的已知軟件故障源,據半島電視台報導。
現在時鐘時間與地球自轉之間的差距會發生什麼?
UT1(地球自轉時間)和UTC之間允許的差異從0.9秒上升到3,600秒(一小時),BIPM表示這一容許度將使UTC保持連續數個世紀,之後才需要考慮任何更正。

來源

  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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