我们应该放弃闰秒吗？

很久以前，我们人类将一天定义为地球绕其轴自转一周的时间，包含一次日出和一次日落。我们的先辈将一天划分为 24 小时。但是，如果地球自转稍微减慢，完成一次自转所需的时间就会比一天稍长。这种情况已经持续多年。由于我们用于调整从互联网通信到 GPS 应用程序再到自动化股票交易等一切事物的原子钟永远不会减速，全球计时员会定期在时钟中添加闰秒，以使其与地球同步。自 1972 年以来，我们已经进行了 27 次这种笨拙的添加。

然而，有史以来第一次，我们可能不得不减去闰秒，因为自 1990 年左右以来，地球自转一直在加速，抵消了减速并缩短了白天。关于原因有两种解释，我将在稍后解释……稍等片刻。

这种逆转让许多人质疑我们是否应该完全考虑闰秒。每次需要调整时，都需要更改数量惊人的计算机和电信操作。在平常的一天，负责美国原子时间和同步世界上大多数计算机的国家标准与技术研究院会收到来自多达 10 亿台计算机的超过 1000 亿次时间协调请求。闰秒调整可能会造成问题。2012 年的一次添加被归咎于 Reddit 突然陷入瘫痪，并破坏了澳洲航空的运营系统，导致澳大利亚各地航班长时间延误。

支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续报道有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。

如果我们忽略地球自转和原子钟相差一秒甚至一分钟的事实会怎样？据估计，如果我们一直什么都不做，一个世纪后它们就会相差一分钟。在我们高度数字化的世界中，自转日的精确长度真的重要吗？

地球之所以自转，是因为我们的太阳系是从旋转的气体和尘埃云凝聚而成的。外太空几乎不提供阻力，因此包括地球在内的行星会一直自转。当地球自转时，地球与月球之间以及在较小程度上与太阳之间的引力会产生海洋潮汐。当潮汐在海底摩擦时，它们会产生摩擦力，从而逐渐减慢地球的自转速度。在恐龙时代，一天大约有 23.5 小时；从那时起，潮汐摩擦延长了它。

地震波研究表明，地球有一个固体的内核和一个液体的外核，外核被固体的地幔和地壳包裹着。外核中的电流导致地幔在任何给定的年份旋转得更快或更慢，但几个世纪以来，这些变化往往会相互抵消，使潮汐减速成为主要的趋势。

潮汐减速是一致的，但地球的自转加速一直在抵消这种趋势，并且添加闰秒之间的时间间隔越来越长，从 1970 年代的约一年到 2010 年代的三年或四年。

计算表明，到 2026 年，持续的加速将超过减速，我们将不得不减去闰秒。

但现在全球变暖使这一预测变得复杂。随着最近冰河时代末期北极和南极的大量冰盖融化，冰的重量减轻，并且下方被压缩的地壳开始反弹，这种情况至今仍在持续。这使得地球更加呈球形。（地球不是一个完美的球体；它在赤道周围略宽。）形状的变化意味着地球的整体质量分布更靠近其自转轴，从而以冰上滑冰运动员收回伸出的手臂时旋转速度加快的方式加速其运动。

然而，随着冰盖变暖，融水扩散到全球海洋，而大部分海洋位于较低纬度，距离旋转轴比冰盖更远。这会减慢自转速度（滑冰运动员伸出他们的手臂）。目前，这种效应更强，延迟了自转加速超越潮汐减速的时间。根据最近的一项研究，这种反作用力意味着我们直到 2029 年才需要减去闰秒。

考虑到如此多的不确定性，询问我们是否应该添加或减去闰秒是合理的。并且由于潮汐减速将永远是长期趋势，我们可能再也不需要减去一秒，那么为什么还要经历一次麻烦呢？很少有计算机程序编写为允许负闰秒。

对自转日的敬畏可能是使原子时间与自转日同步的唯一原因。如果这两个时间戳发散，“对于大多数人来说，不会有真正的后果，”斯克里普斯海洋研究所的地球物理学家邓肯·卡尔·阿格纽说，他撰写了 2024 年的 Nature 论文，预测 2029 年将出现负闰秒。阿格纽赞成等待一个世纪，然后进行一次大的调整，因为可以提前做好准备，而不是主张频繁和随机地调整一秒。

这个想法已经获得了一段时间的支持。2022 年，国际计量大会的各方投票决定在 2035 年之前停止进行闰秒调整。此后，计时员可能会同意每 20 年或每 100 年进行一次修正。无论选择如何，“我们都希望保持一致性，”美国国家标准与技术研究院 (NIST) 时间和频率部门负责人、物理学家伊丽莎白·唐利说。“时间是国际单位制中最重要的单位；许多其他标准都依赖于它。”

一些大型互联网提供商已经遵循他们自己的协议。谷歌不是等待任何闰秒，而是每天将时钟“涂抹”千分之一秒。这种独立的努力似乎没有造成任何全球性的不连续性，但如果越来越多的大型实体开始随意行事，“那就会变成无政府状态，”唐利说。

等待数十年进行周密计划的调整意味着天文（自转）时间，即 UT1，将与基于原子钟的协调世界时 (UTC) 之间的差异更大。但唐利认为不会出现问题。“计算机网络，”她说，“不在乎太阳在天空中的位置。”