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上半年最后一分鐘有六十一秒

發(fā)布時(shí)間:2015-06-30 作者: 來源:中國計(jì)量科學(xué)研究院 瀏覽:1389

    閏秒來了!全世界將在2015年6月30日實(shí)施一次正閏秒。地處東八區(qū)的中國(北京)時(shí)間將在7月1日早上8時(shí)增加1秒,屆時(shí)我國的鐘表都會調(diào)慢一秒鐘。
    時(shí)間為什么會“多”出一秒?閏秒對我們的生活會產(chǎn)生哪些影響?閏秒的實(shí)施為什么會有爭議?我們還會經(jīng)歷幾次閏秒?帶著這些問題,記者采訪了時(shí)間頻率專家。


為什么會出現(xiàn)閏秒


    時(shí)間是人們最早認(rèn)知的自然現(xiàn)象之一。目前世界上有兩種時(shí)間計(jì)量方式??天文時(shí)和原子時(shí)?!敖柚煳挠^測得到地球自轉(zhuǎn)的平均周期,然后把它分為86400份,得到前者的秒長;把堿金屬?133原子兩個(gè)超精細(xì)能級間躍遷輻射9192631770個(gè)周期定義為后者的秒長?!敝袊?jì)量科學(xué)研究院時(shí)間頻率所張愛敏研究員告訴記者。
    隨著時(shí)間的推移,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天文時(shí)和原子時(shí)逐漸出現(xiàn)偏差,且漸行漸遠(yuǎn)。為了保持天文時(shí)和原子時(shí)的一致,國際電信聯(lián)盟于1971年決定把協(xié)調(diào)世界時(shí)作為全世界通用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。
    當(dāng)天文時(shí)和原子時(shí)相差0.9秒時(shí),設(shè)在法國巴黎的國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織就向世界發(fā)布公告,將在下一個(gè)6月或12月最后一天的最后一分鐘,把協(xié)調(diào)世界時(shí)撥慢或撥快1秒,也就是正負(fù)閏秒。
    自1972年協(xié)調(diào)世界時(shí)正式使用以來,全球已經(jīng)進(jìn)行了25次正閏秒調(diào)整?!伴c秒是世界的統(tǒng)一行動。北京處于東八時(shí)區(qū),我國將在7月1日7:59:59后面增加1秒,屆時(shí)會出現(xiàn)7:59:60的特殊現(xiàn)象。而英國是零時(shí)區(qū),將在當(dāng)?shù)貢r(shí)間6月30日最后1秒實(shí)施閏秒。”張愛敏說。


實(shí)施閏秒為什么有爭議


    由于秒是日常生活中最小的計(jì)時(shí)單位。閏秒對我們來說幾乎無法察覺,也不會給普通的日常生活帶來什么影響。
    近年來,關(guān)于實(shí)施還是取消閏秒的爭議越來越大。國際上在涉及時(shí)間頻率的兩個(gè)政府間組織??國際計(jì)量局于2007年多數(shù)通過了取消閏秒的建議;國家質(zhì)檢總局代表中國支持取消閏秒。國際電信聯(lián)盟將在2015年下半年第三次表決取消閏秒的建議,代表中國的工信部已經(jīng)就取消閏秒取得共識,將投票支持取消閏秒。
    張愛敏告訴記者,這主要是閏秒的弊端造成的?!暗厍虻淖赞D(zhuǎn)速率變化不可預(yù)測,使得閏秒沒有規(guī)律,只能依靠人工干預(yù),實(shí)施起來不但耗費(fèi)人力物力,還存在誤操作的風(fēng)險(xiǎn),因此閏秒的負(fù)面作用在現(xiàn)代科技中越來越明顯?!?BR>    21世紀(jì)初以來,科學(xué)界就開始研究取消閏秒。國際計(jì)量局曾在全世界范圍組織了廣泛的調(diào)查, 希望確切了解閏秒到底有什么正面意義。但是,從應(yīng)用準(zhǔn)確時(shí)間的各個(gè)領(lǐng)域, 都沒有得到閏秒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的反饋。
    原本期待閏秒對天文界影響最大。當(dāng)國際計(jì)量局工作人員詢問天文學(xué)家時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象:許多人的第一反應(yīng)都是閏秒有用,但是要求他們在書面問卷中舉出如果不閏秒的實(shí)際影響時(shí),竟然沒有人給出具體實(shí)例。
    為了保證準(zhǔn)確導(dǎo)航、定位、授時(shí),美國GPS、中國北斗系統(tǒng)、歐洲伽利略都采用了不間斷(不閏秒)的時(shí)標(biāo)。


原子時(shí)究竟有多準(zhǔn)


    如果取消閏秒,在原子時(shí)和天文時(shí)之間“折中”的協(xié)調(diào)世界時(shí)將回歸原子時(shí),促成全世界使用統(tǒng)一的時(shí)間計(jì)量體系。
    相對于天文時(shí)的不穩(wěn)定性,原子時(shí)如何定義時(shí)間?究竟有多準(zhǔn)?
    1967年,國際計(jì)量大會決定用原子秒取代天文秒?!翱茖W(xué)家以天文秒作為尺子,在1個(gè)天文秒里,數(shù)出銫原子的133同位素振動了9192631770次,也就是1原子秒?!敝袊?jì)量院首席研究員李天初院士告訴記者。
    自此,人們測量時(shí)間不再依靠觀星星測太陽了,實(shí)驗(yàn)室型銫原子基準(zhǔn)鐘成為復(fù)現(xiàn)秒的手段。“原子秒長穩(wěn)定度可以比天文秒要好上數(shù)億倍。目前全世界最好的銫噴泉基準(zhǔn)鐘的相對準(zhǔn)確度相當(dāng)于6000到8000萬年不差1秒。”李天初說。
    由國際計(jì)量局主導(dǎo)的世界協(xié)調(diào)時(shí),全世界70余家守時(shí)實(shí)驗(yàn)室參與合作。我國有4個(gè)守時(shí)實(shí)驗(yàn)室,位于北京的中國計(jì)量院國家時(shí)間頻率計(jì)量中心、北京無線電計(jì)量測試研究所、位于陜西臨潼的中科院國家授時(shí)中心和北京衛(wèi)星導(dǎo)航中心。除了后者, 其余3家都參加國際原子時(shí)合作。2014年中國計(jì)量院研制的NIM5銫噴泉鐘通過了國際頻率基準(zhǔn)工作組的審查,與法、德、美、英、俄、意一起,正式參與校準(zhǔn)國際原子時(shí)。


我們還會經(jīng)歷幾個(gè)閏秒


    盡管原子時(shí)相對于天文時(shí)來說,有著不可比擬的優(yōu)越性,全世界在取消閏秒問題上并未達(dá)成一致。有觀點(diǎn)認(rèn)為,取消閏秒會造成白天和黑夜顛倒。對此,李天初告訴記者:“從天文時(shí)間的尺度來說, 這件事一定會發(fā)生。但是,我們現(xiàn)在日常生活所依據(jù)的原子時(shí)與天文時(shí)差到12小時(shí)(白天黑夜顛倒), 需要65500年!幾萬年之后的事情,最好還是留給我們的后輩去考慮吧,他們一定比我們更聰明?!?BR>    除了科學(xué)上的考慮,是否支持取消閏秒還摻入了諸如歷史傳統(tǒng),甚至地區(qū)、國家集團(tuán)的考量等其他因素。李天初說:“如果今年下半年,國際電信聯(lián)盟第三次表決會議能就取消閏秒取得共識, 可能會有一個(gè)5年的緩沖期。屆時(shí),我們最多可能再經(jīng)歷5次閏秒了?!?BR>    但不管怎么說,取消閏秒是大勢所趨?!翱梢灶A(yù)見,無論此次會議能否通過取消決議,世界各國終將達(dá)成共識,閏秒也終將成為歷史。”李天初告訴記者。

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