界面新聞?dòng)浾?| 劉子象
界面新聞編輯 | 劉海川
2029年左右，地球上的所有人可能會(huì)失去一秒鐘。這不僅影響我們的時(shí)間觀，也將為計(jì)算機(jī)行業(yè)和精確計(jì)時(shí)相關(guān)領(lǐng)域帶來(lái)重大影響。
2024年3月27日，《自然》雜志發(fā)表的一篇新研究稱，主要受地核因素影響，地球自轉(zhuǎn)速度正在違背變緩的長(zhǎng)期趨勢(shì)，事實(shí)上正在加快，這導(dǎo)致我們現(xiàn)在用的校正兩個(gè)時(shí)間系統(tǒng)偏差的方式出現(xiàn)變化，需要在2029年左右人為將時(shí)鐘刪除一秒，屆時(shí)，或?qū)⑹状纬霈F(xiàn)“負(fù)閏秒”。但是出現(xiàn)的確切時(shí)間一定程度上受全球變暖效應(yīng)影響。
由于地球旋轉(zhuǎn)速度略有波動(dòng)，我們的現(xiàn)行歷法，每四年，就會(huì)出現(xiàn)二月增加一天的情況，這稱為閏年。不過(guò)，大部分人感覺不到的是，出于類似原理，每隔幾年，國(guó)際時(shí)鐘也會(huì)人為增加一秒，這叫做“正閏秒”。
這種現(xiàn)象是由于我們采用兩種時(shí)間系統(tǒng)——天文時(shí)間和原子鐘時(shí)間——帶來(lái)的。天文時(shí)間是基于地球自轉(zhuǎn)得來(lái)。但是1955年以后，全球開始采用原子鐘時(shí)間這一精度更高、更穩(wěn)定的計(jì)時(shí)方式。這是基于原子的物理軌跡的一種計(jì)時(shí)方式，且能基本與天文時(shí)間保持一致。但是地球自轉(zhuǎn)速度存在波動(dòng)，導(dǎo)致兩個(gè)時(shí)間尺度慢慢不一致，這意味著必須時(shí)不時(shí)地通過(guò)添加或刪除“閏秒”的方式，使它們重新對(duì)齊。
幾十年來(lái)，這種運(yùn)作方式一直持續(xù)良好。自1972年以來(lái)，已經(jīng)增加了27個(gè)閏秒，最新一次是在2016年。然而，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，自2020年左右以來(lái)，地球的自轉(zhuǎn)正在加速，這與其放緩的長(zhǎng)期趨勢(shì)不一致。這對(duì)計(jì)量學(xué)家來(lái)說(shuō)，將面臨前所未有的“負(fù)閏秒”前景。
問(wèn)題是，幾十年以來(lái)，我們高度計(jì)算機(jī)化的社會(huì)是基于“正閏秒”的方式運(yùn)轉(zhuǎn)的，未來(lái)幾年要出現(xiàn)“負(fù)閏秒”的情況，將給目前的計(jì)算機(jī)相關(guān)系統(tǒng)造成混亂。
互聯(lián)網(wǎng)、定位系統(tǒng)和移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)都依賴于極其精確的原子鐘時(shí)間，為股票交易等活動(dòng)設(shè)置的計(jì)算系統(tǒng)更是精確到千分之一秒。許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都有增加一秒的程序，可以應(yīng)對(duì)“正閏秒”現(xiàn)象。據(jù)美聯(lián)社，谷歌和亞馬遜等科技巨頭則單方面制定了自己的解決方案，他們通過(guò)在一天中逐漸增加幾分之一秒來(lái)解決閏秒問(wèn)題。
但是“負(fù)閏秒”的出現(xiàn)，意味著全球都需要對(duì)計(jì)算機(jī)重新編程，但是這并不容易。2012年，一些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就連“正閏秒”也處理不當(dāng)，當(dāng)時(shí)導(dǎo)致了Reddit、Linux、澳洲航空等網(wǎng)站出現(xiàn)問(wèn)題。
“鑒于人類從未應(yīng)對(duì)或測(cè)試過(guò)負(fù)閏秒，它可能造成的問(wèn)題是史無(wú)前例的?！?法國(guó)國(guó)際計(jì)量局時(shí)間部成員帕特里齊亞·塔維拉（Patrizia Tavella）在一篇文章中寫道。
新研究的主要作者、加州大學(xué)圣地亞哥分校的地球物理學(xué)家鄧肯·阿格紐（Duncan Agnew ）則進(jìn)一步指出，“這可能會(huì)給智能手機(jī)和電腦帶來(lái)前所未有的問(wèn)題?！彼f(shuō)，雖然這不會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難，但確實(shí)是一種前所未有的情況，也是一件大事。另外，這再次表明，我們的地球正處于一個(gè)非常不尋常的時(shí)期。
新研究的另一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)是估算了全球變暖的潛在影響，意外發(fā)現(xiàn)它間接將“負(fù)閏秒”出現(xiàn)的時(shí)間推遲了約三年。研究計(jì)算出，如果沒(méi)有全球變暖，我們可能在2026年遭遇“負(fù)閏秒”。
“全球變暖導(dǎo)致地球兩極冰川融化，兩極的水流不斷匯入赤道附近海洋，這進(jìn)一步減慢了地球自轉(zhuǎn)的速度，進(jìn)而影響了我們基于地球自轉(zhuǎn)的計(jì)時(shí)方式?！毙卵芯繉懙?。
“這就類似于花滑運(yùn)動(dòng)員在加速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)將手臂舉過(guò)頭頂，當(dāng)他們降低旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，會(huì)把手臂放低至身體兩側(cè)。”科羅拉多大學(xué)博爾德分校的冰川學(xué)家泰德·斯坎博斯（Ted Scambos）對(duì)CNN類比稱。
研究的主要作者鄧肯·阿格紐表示，極地冰川融化已經(jīng)足夠大，正以前所未有的方式顯著影響地球自轉(zhuǎn)。人類活動(dòng)導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)發(fā)生變化這一事實(shí)令他“驚奇”。
由于不同的計(jì)時(shí)方式，以及地球自轉(zhuǎn)正在發(fā)生的變化，這一系列因素導(dǎo)致我們的計(jì)算機(jī)社會(huì)面臨混亂風(fēng)險(xiǎn)。2022年，全世界的計(jì)時(shí)學(xué)家已經(jīng)投票決定，2035年開始，將取消閏秒修正。但在取消之前，我們或許得經(jīng)歷第一次也可能是最后一次“負(fù)閏秒”。
“這對(duì)于某些計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，將是一個(gè)‘令人驚訝’的時(shí)刻，”前述科羅拉多大學(xué)博爾德分校冰川學(xué)家泰德·斯坎博斯說(shuō)，“但對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，生活將照舊?！?/p>