5年后或出現(xiàn)一分鐘只有59秒負(fù)閏秒引全球計時挑戰(zhàn)

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2024-06-26 19:29:27 科普中國資源服務(wù)

近期，有報導(dǎo)指出2029年可能會出現(xiàn)1分鐘僅有59秒的現(xiàn)象。這一結(jié)論源自美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)研究，該研究結(jié)果已發(fā)布于《自然》雜志。研究揭示，全球氣候變暖導(dǎo)致的南北極冰蓋大規(guī)模融化，正改變地球形態(tài)，進(jìn)而加快了地球自轉(zhuǎn)速度的減緩。這一變化或?qū)⒃谖迥陜?nèi)對全球計時系統(tǒng)構(gòu)成挑戰(zhàn)，可能影響計算機通信及電信網(wǎng)絡(luò)的正常運作。

實際上，更準(zhǔn)確的說法是：2029年的某一特定時刻，1分鐘的時長可能會縮短至59秒，而且冰蓋的融化還推遲了這一現(xiàn)象的發(fā)生時間。那么，為何會出現(xiàn)時間縮短的情況？時間不是固定的嗎？這對我們的日常生活又有何影響？

我們的日常計時，其實是通過不斷微調(diào)來適應(yīng)地球自轉(zhuǎn)的不均勻。其中涉及三種時間系統(tǒng)：基于地球自轉(zhuǎn)的世界時、依據(jù)地球公轉(zhuǎn)的歷書時，以及高度精確的原子時。原子時以其極高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，成為科研、導(dǎo)航、通信等領(lǐng)域的時間基準(zhǔn)。1967年，銫原子的電磁振蕩周期被定義為秒的標(biāo)準(zhǔn)，確保了時間計量的極度精確。

然而，地球自轉(zhuǎn)速度并非恒定，導(dǎo)致基于地球自轉(zhuǎn)的世界時與原子時之間存在差異。為解決這一矛盾，設(shè)立了協(xié)調(diào)世界時（UTC），并在兩者差距達(dá)到0.9秒時，通過添加閏秒來調(diào)整，即正閏秒讓某分鐘有61秒，負(fù)閏秒則使某分鐘僅有59秒。自1972年以來，因地球自轉(zhuǎn)速度減緩，已添加了27個正閏秒。但因全球變暖加速冰蓋融化，地球質(zhì)量分布改變，影響了自轉(zhuǎn)速度，可能使2029年成為首次實施負(fù)閏秒的年份，即1分鐘縮減至59秒。

地球自轉(zhuǎn)速度的波動受到多種地球物理過程影響，包括潮汐摩擦、地殼反彈及地球內(nèi)部動態(tài)變化。這些因素導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)速度長期減緩，但近期冰蓋快速融化帶來的海平面上升，意外地減緩了這一減緩趨勢，進(jìn)而推遲了負(fù)閏秒的預(yù)期時間。

閏秒的實施，尤其是前所未有的負(fù)閏秒，對依賴時間精確同步的高科技系統(tǒng)構(gòu)成挑戰(zhàn)，如計算機網(wǎng)絡(luò)、金融市場和航空導(dǎo)航等，可能引發(fā)技術(shù)故障和短暫的服務(wù)中斷。鑒于此，科學(xué)家們正呼吁加強準(zhǔn)備，確保技術(shù)系統(tǒng)的適應(yīng)性與安全性。

長遠(yuǎn)來看，閏秒制度面臨改革，2022年國際計量大會決定，最遲到2035年，將考慮采用閏分等新方案，以維持協(xié)調(diào)世界時的長期穩(wěn)定，并要求提出可持續(xù)百年的計時策略。隨著科技進(jìn)展，新型時間同步技術(shù)的開發(fā)，或為閏秒問題帶來新的解決方案。

(責(zé)任編輯：張蕾)

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