人类最快可能在2029年，失去1秒钟。

1秒钟可以做什么？

按下电梯按钮，

打开水龙头，

眨一次眼睛，

完成一次投篮，

完成一次射门，

甚至传输一部电影

……

国家航天局4月12日发布消息，我国自主研制的鹊桥二号中继星已全部完成在轨对通测试。据介绍，鹊桥二号有个世界之最的“绝技”：一秒钟可以传输一部电影，甚至相当于一秒钟下载两部电影的速度。

1秒钟可以做很多事情，

但失去它，

人类会遭遇什么？

科学家们认为，

由于冰川融化的规模已经大到足够减慢地球自转的速度，

人类甚至可能在不久的未来迎来“负闰秒”，

到那时，

我们的时间将减少1秒钟。

NO.1

时间，有它的“小秘密”

在我们日常的生活中，时间似乎是一个永恒不变的概念。每天24小时，每小时60分钟，每分钟60秒，这样的计量方式早已深入人心。

但其实，这个看似稳定的时间体系，也有它的“小秘密”——那就是闰秒。

要想理解“小秘密”的概念，得先知道时间是如何确定的。

起先，人类对小时、分钟和秒钟等时间单位的定义，是根据地球自转一周的时间来确定的，也称为“世界时”。

太阳的东升西落是长期以来人们计算时间的主要依据，太阳走到天空中最正中的位置时，就是12时。

但后来，科学家们发现，在大气压、风、洋流以及地核运动等变化的影响下，地球的自转时间其实一直都略有波动。它有时会加快，有时会减慢。

这就有必要引入更为精准的计时系统。

1948年，英国制造出世界上第一台原子钟，随后，美国、加拿大等国也相继研制出原子钟。于是，科学家开始取微观世界的铯（sè）原子两个超精细能级间跃迁频率9192631770周来定义1秒。由于原子内部振荡不受外界环境影响，因此非常稳定和精确。

1967年，第十三届国际度量衡大会定义和引进了原子时系统，将1958年1月1日零时零分零秒作为原子时的计时起点，并与世界时重合。

这就是全球统一的“协调世界时”（UTC）标准。

只不过，由于精确度的原因，原子钟和地球自转周期之间，仍会产生细小的误差。

这如何协调？

1972年的国际计量大会决定，当国际原子时与世界时的时刻相差达到0.9秒时，协调世界时就增加或减少1秒，这个修正被称作“闰秒”。增加1秒为“正闰秒”，对应的1分钟有61秒；减少1秒为“负闰秒”，对应的1分钟只有59秒。

“正闰秒”和“负闰秒”就这么诞生了。

几十年来，这种运作方式一直持续良好。自1972年以来，我们已人为地增加了27个闰秒。

最近一次是在格林尼治时间2016年12月31日，当时出现了23时59分60秒。

主要受潮汐等因素影响，地球自转先前长期处于不断减慢的趋势，因此迄今为止的闰秒调整都是正闰秒。

“闰秒”怎么加？

一般是在协调世界时的12月31日或者6月30日的最后1秒实施。由于北京时间比国际标准时间早8小时，因此中国时钟通常在元月1日或7月1日早上8时实施闰秒。

增加正闰秒，届时全世界的原子钟都会显示“X:X:60”的奇特时间。

自上个世纪60年代以来，地球的自转速度总体是不断变慢的。然而，科学家发现，自2020年左右以来，地球的自转正在加速，这与其放缓的长期趋势不一致。

地球自转一味加快，就意味着未来人类可能要面临“负闰秒”的情况，即需要人为删除一秒来保持时间的准确性。

这几年，地球自转速度有多快？

2020年，人类度过了自1960年有记录以来最“快”的28天。2020年7月19 日，地球自转一周的时间比平均用时86400秒快了1.4602毫秒，创造了最短天文日纪录。

NO.2

冰川“瘦身”，给时间带来了悬念

科学家们测算，按如此快的地球自转速率计算，地球最早可能在2026年就要面临首次增加“负闰秒”的调整。

只是万万没想到，位于地球两端的冰川，把“负闰秒”到来的时间，硬生生给推迟了。

这是3月24日拍摄的新西兰南岛西海岸福克斯冰川一隅。由于全球变暖导致高山雪线持续上移，积雪区面积持续减少，新西兰的冰川正在变得支离破碎、退缩消融。（新华社）

冰川，这些曾经冻结在地球两极的“大胖子”，现在却因为全球变暖而开始“瘦身”。它们融化后形成的雪水流向赤道附近，加重了地球赤道附近的重量，从而使得地球自转的速度慢了下来。

怎么理解这个过程？

其原理类似于滑冰运动员在冰面上以自身为轴旋转时，将手臂由头顶伸向身体两侧会使旋转速度慢下来。

花样滑冰选手在表演滑中。（新华社）

有研究也证实了这一点。

英国知名学术期刊《自然》3月27日刊载了一篇论文。论文主要作者、美国加利福尼亚大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所地球物理学家邓肯·阿格纽借助卫星数据，研究了地球自转速率和地核运动的影响。

他说，地核内的液态部分运行方式难以预测，漩涡和流动变化不定，使得近年地球自转速率呈现加快趋势，如果不考虑两极融冰，地球可能最早在2026年首次需要负闰秒调整。

然而，这些年地球两极的冰快速融化，将部分地球质量从两极转至赤道附近，减慢了自转速度。受此影响，负闰秒调整可能至少推迟到2029年。

NO.3

“闰秒”的困惑

尽管受全球变暖影响，“负闰秒”将推迟三年才出现，但实际总有一天，人类还是要面临“负闰秒”带来的考验。

1秒钟，对于对普通老百姓来说，可能无声无息，让人难以察觉，但对于一些特殊行业来说，这微不足道的“一秒”足以带来很大影响。

这些行业包括金融市场、天文计时、医疗系统等。

股票交易等活动设置的计算系统需要精确到千分之一秒。目前许多计算机系统都有配套软件，可以增加1秒的时间，但很少有软件能够在计算机计时系统减去1秒。

“负闰秒”的到来，让人类不得不重新编程来纠正计算机系统里潜在的错误。

4月5日，交易员在美国纽约证券交易所工作。（新华社）

不光是“负闰秒”，“正闰秒”所带来的1秒钟误差，也是影响广泛。

比如，电网故障的维修、电网与电网之间的并网，都需要使用精密时间，如果出了1秒钟的误差，甚至有可能是整张电网的停电甚至崩溃。

再比如在航天领域，飞船1秒钟就要飞将近8公里的路程，要是差了这1秒，误差可就大了。

2012年实施闰秒时，国外不少知名网站出现临时服务中断。2015年和2016年闰秒再度来临时，工程师们又发现了新的问题。

美国科技公司Meta的工程团队曾发文建议取消闰秒，“引入新的闰秒是一种危险的做法，弊大于利，我们认为现在是引入新技术来取代它的时候了”。谷歌、微软和亚马逊也参与共同呼吁，这一主张还得到了美国国家标准与技术研究院（NIST）及国际计量局（BIPM）的认同。

Meta的研究科学家 Ahmad Byagowi称：“我们预测，如果我们只坚持使用国际原子时，而不进行闰秒观测，那么我们应该至少可以坚持2000年。”

Meta还在其博客中指出，通过正闰秒简单地增加一秒会出现一个不同寻常时间戳23:59:59 -> 23:59:60 -> 00:00:00。在最好的情况下，这样的时间跳跃会使程序崩溃甚至损坏数据。但随着地球自转模式的变化，我们很可能在未来的某个时刻出现负闰秒，届时时间戳会显示成：23:59:58 -> 00:00:00。而目前有关负闰秒的影响尚未有过大规模的测试，它可能会对依赖计时器或调度器的软件产生破坏性的影响。无论如何，对于管理硬件基础设施的人来说，每一个闰秒都是痛苦的主要来源。

鉴于闰秒给高科技领域带来诸多不便等情况，2022年第27届国际计量大会决定，最迟不晚于2035年废除闰秒，改为闰分，即允许国际原子时与世界时的时刻相差在1分钟以内。阿格纽则希望他的研究能促使国际计量大会考虑更早废除闰秒。

闰秒，

我们刚认识，

却又要“失去”。

如今，

国际计量大会已迈出了废除闰秒的重要一步，

这无疑是科技进步的又一体现。

我们有理由相信，

在不远的将来，

人类将能更好地

驾驭时间，

掌控时间。

综合新华社、红星新闻、华尔街见闻等相关报道

广州日报媒重点实验室出品

统筹/徐梅花

文字整理：陈婷婷

广州日报新花城编辑：陈婷婷