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為什么時間會多出1秒北京時間7月1日早上8時，全國的鐘表將調(diào)慢1秒鐘

發(fā)布時間：2015-06-30 作者：來源：中國計量科學(xué)研究院瀏覽：1545

    根據(jù)國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織公告，格林尼治時間6月30日全世界的時間將多出一秒，即閏秒。地處東八時區(qū)的中國，將在北京時間7月1日早8時增加1秒，全國的鐘表將調(diào)慢一秒鐘。
    為什么時間會多出一秒？這多出的1秒有必要嗎？26日，記者走進了中國計量科學(xué)研究院，從事時間頻率研究的計量科學(xué)家們給出了解答。
這是第26次閏秒
    中國計量院時間頻率所守時室主任張愛敏介紹，人類計時起初用的是天文時或天文秒，即借助天文觀測得到地球自轉(zhuǎn)的平均周期（日長），將其等分為86400份（即一天24小時，一小時60分，一分60秒）得到秒長。不過，由于地球自轉(zhuǎn)速率不穩(wěn)定，時快時慢，天文時并不穩(wěn)定。20世紀(jì)中葉，隨著量子理論的誕生和發(fā)展，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些量子現(xiàn)象的時間穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于天文現(xiàn)象，于是出現(xiàn)了利用量子現(xiàn)象測量時間的建議，即原子時或原子秒。
    1967年，國際計量大會決定用原子秒取代天文秒。在1個天文秒里，他們數(shù)出銫原子的133同位素“振動”了9192631770次，于是銫原子輻射9192631770周期定義為1原子秒。
    原子時基于銫原子振蕩周期確定，因此相對恒定不變。天文時則取決于地球自轉(zhuǎn)的速率，會隨地球自轉(zhuǎn)速率的變化而變化。隨著時間的推移，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩者逐漸出現(xiàn)了偏差。
    “當(dāng)這個偏差達到0.9秒時，國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織就會向全世界公布，在下一個6月或12月最后一天的最后一分鐘，把時間撥快或撥慢1秒，這就是‘閏秒’。”張愛敏解釋。
    這個被“撥動”過的時間才是我們目前所使用的時間，國際上將其稱之為協(xié)調(diào)世界時。
    “協(xié)調(diào)世界時是原子時和天文時之間的‘妥協(xié)’和‘折中’?！敝袊こ淘涸菏俊⒅袊嬃吭貉芯繂T李天初說，1971年國際計量大會通過決議，將協(xié)調(diào)世界時作為全世界通用的標(biāo)準(zhǔn)時間。
    1972年，協(xié)調(diào)世界時正式啟用，當(dāng)年6月世界上實施了第一次閏秒。最近一次閏秒在2012年，期間共進行了25次閏秒調(diào)整，而且都是正閏秒（即加一秒），也就是說協(xié)調(diào)世界時一共增加了25秒。如果從1961年原子時開始計時算起，協(xié)調(diào)世界時比原子時一共慢了35秒?？梢?，地球自轉(zhuǎn)越來越慢了。
    今年6月30日將是第26次閏秒，而且還是正閏秒。英國是零時區(qū)，將在6月30日最后1秒實施閏秒。由于我國采用的是東八時區(qū)的北京時間，所以將在7月1日7∶59∶59后面增加1秒，于是就有了7∶59∶60的特殊現(xiàn)象。
閏秒可能被取消
    設(shè)立閏秒的初衷是為了保持原子時和天文時的一致。但隨著閏秒的實施，科學(xué)界開始反思：為什么一定要保持這種一致？取消閏秒的呼聲逐漸高漲。
    “過去十多年來，很多人都在宣傳閏秒帶來的正面影響，閏秒的副作用卻被忽視了?！崩钐斐跽f。
    由于地球自轉(zhuǎn)速率的變化不可預(yù)測，使得閏秒沒有規(guī)律，只能依靠人工干預(yù)。但人工調(diào)時間不是更改一個數(shù)字或轉(zhuǎn)動手表旋鈕而已，需要進行一系列精細(xì)操作，不僅耗費人力物力，而且存在誤操作的風(fēng)險。
    更重要的是，閏秒在眾多領(lǐng)域，尤其是許多新近發(fā)展的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中逐漸顯現(xiàn)出負(fù)面作用?！氨热缛蛐l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的時標(biāo)如果引入閏秒，勢必中斷定位、導(dǎo)航、授時的連續(xù)性?！崩钐斐跽f。
    如果取消閏秒，在原子時和天文時之間“折中”的協(xié)調(diào)世界時將回歸原子時，與以GPS、北斗為代表的原本就不閏秒的高準(zhǔn)確時間頻率應(yīng)用相一致，促成全世界使用一個統(tǒng)一的時標(biāo)體系。
    那如果取消閏秒，會有什么不利之處？
    “不會給人們的日常生活帶來影響。”他解釋，在人們的日常生活中，如果使用的時間和日出日落相差幾分鐘，甚至兩小時（就像烏魯木齊時間），幾乎不會帶來顯著不便。
    日常生活不會有影響，那科學(xué)研究呢？國外研究人員曾在物理學(xué)、天文學(xué)等科學(xué)界做過調(diào)研，很多科學(xué)家第一反應(yīng)都是反對取消閏秒，但沒人能舉證取消閏秒會有害的實例?！笆欠袢∠c秒已不僅僅是一個單純的科學(xué)問題?！崩钐斐醣硎?。
    新世紀(jì)以來，許多國家開始研究取消閏秒的可行性。2007年，國際計量組織以多數(shù)票通過了取消閏秒的建議，質(zhì)檢總局代表中國支持取消閏秒。2015年11月，國際電信聯(lián)盟舉辦的世界無線電大會將就取消閏秒進行表決。
秒定義也將修改
    盡管呼吁取消閏秒的呼聲很高，但這并不意味著各國放棄對時間準(zhǔn)確性的追求。事實上，對時間準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性的追求是各國矢志不渝的努力。
    李天初介紹，目前全世界最好的銫噴泉基準(zhǔn)鐘的準(zhǔn)確度已達到6000萬到8000萬年不差一秒。作為我國的國家秒長基準(zhǔn)裝置，中國計量院研制的NIM5銫噴泉鐘基準(zhǔn)鐘準(zhǔn)確度已達到2000萬年不差一秒，正在研制的NIM6將達到6000萬年不差一秒。
    科學(xué)家還正在計劃修改秒定義。“現(xiàn)行的秒定義在微波頻段，而光學(xué)頻率比微波高10000倍，工作在光學(xué)頻率的光鐘比微波銫噴泉鐘有更好的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度潛力。”李天初說，更穩(wěn)定更準(zhǔn)確的時間在一些物理定律的驗證、深空探測、自主導(dǎo)航飛行等方面，將發(fā)揮重要作用。
    目前，主要發(fā)達國家正在研制各種基于不同原理的光鐘，準(zhǔn)備在2019年討論修改秒定義。中國計量院從2005年開始研制鍶原子光晶格鐘，并已獲得第一組實驗數(shù)據(jù)，在今年9月召開的國際時間頻率咨詢委員會上將展示中國光鐘研究的進展。