界面新聞記者 | 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失去一秒鐘。這不僅影響我們的時間觀,也將為計算機行業(yè)和精確計時相關(guān)領(lǐng)域帶來重大影響。
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期趨勢,事實上正在加快,這導(dǎo)致我們現(xiàn)在用的校正兩個時間系統(tǒng)偏差的方式出現(xiàn)變化,需要在2029年左右人為將時鐘刪除一秒,屆時,或?qū)⑹状纬霈F(xiàn)“負閏秒”。但是出現(xiàn)的確切時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,我們的現(xiàn)行歷法,每四年,就會出現(xiàn)二月增加一天的情況,這稱為閏年。不過,大部分人感覺不到的是,出于類似原理,每隔幾年,國際時鐘也會人為增加一秒,這叫做“正閏秒”。
這種現(xiàn)象是由于我們采用兩種時間系統(tǒng)——天文時間和原子鐘時間——帶來的。天文時間是基于地球自轉(zhuǎn)得來。但是1955年以后,全球開始采用原子鐘時間這一精度更高、更穩(wěn)定的計時方式。這是基于原子的物理軌跡的一種計時方式,且能基本與天文時間保持一致。但是地球自轉(zhuǎn)速度存在波動,導(dǎo)致兩個時間尺度慢慢不一致,這意味著必須時不時地通過添加或刪除“閏秒”的方式,使它們重新對齊。
幾十年來,這種運作方式一直持續(xù)良好。自1972年以來,已經(jīng)增加了27個閏秒,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,地球的自轉(zhuǎn)正在加速,這與其放緩的長期趨勢不一致。這對計量學(xué)家來說,將面臨前所未有的“負閏秒”前景。
問題是,幾十年以來,我們高度計算機化的社會是基于“正閏秒”的方式運轉(zhuǎn)的,未來幾年要出現(xiàn)“負閏秒”的情況,將給目前的計算機相關(guān)系統(tǒng)造成混亂。
互聯(lián)網(wǎng)、定位系統(tǒng)和移動電話網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)都依賴于極其精確的原子鐘時間,為股票交易等活動設(shè)置的計算系統(tǒng)更是精確到千分之一秒。許多計算機系統(tǒng)都有增加一秒的程序,可以應(yīng)對“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,他們通過在一天中逐漸增加幾分之一秒來解決閏秒問題。
但是“負閏秒”的出現(xiàn),意味著全球都需要對計算機重新編程,但是這并不容易。2012年,一些計算機系統(tǒng)就連“正閏秒”也處理不當(dāng),當(dāng)時導(dǎo)致了Reddit、Linux、澳洲航空等網(wǎng)站出現(xiàn)問題。
“鑒于人類從未應(yīng)對或測試過負閏秒,它可能造成的問題是史無前例的?!?法國國際計量局時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 )則進一步指出,“這可能會給智能手機和電腦帶來前所未有的問題。”他說,雖然這不會導(dǎo)致災(zāi)難,但確實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非常不尋常的時期。
新研究的另一個重要發(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“負閏秒”出現(xiàn)的時間推遲了約三年。研究計算出,如果沒有全球變暖,我們可能在2026年遭遇“負閏秒”。
“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,這進一步減慢了地球自轉(zhuǎn)的速度,進而影響了我們基于地球自轉(zhuǎn)的計時方式?!毙卵芯繉懙?。
“這就類似于花滑運動員在加速旋轉(zhuǎn)時會將手臂舉過頭頂,當(dāng)他們降低旋轉(zhuǎn)速度時,會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)。人類活動導(dǎo)致地球自轉(zhuǎn)發(fā)生變化這一事實令他“驚奇”。
由于不同的計時方式,以及地球自轉(zhuǎn)正在發(fā)生的變化,這一系列因素導(dǎo)致我們的計算機社會面臨混亂風(fēng)險。2022年,全世界的計時學(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“負閏秒”。
“這對于某些計算機應(yīng)用程序來說,將是一個‘令人驚訝’的時刻,”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,“但對于大多數(shù)人來說,生活將照舊?!?/p>