闰秒即将退出历史舞台。国际计量局(BIPM)表示,将于 2027 年 5 月停止为协调世界时发布闰秒,结束这套定期插入额外一秒、以使原子时与地球不均匀自转保持接近的机制。

对大多数人而言,这一变化可能不会被察觉。但协调世界时(UTC)是大量现代技术基础设施的底层基准。数据库、软件接口和其他系统都使用它来标记和协调事件。看似微小的增加一秒操作,却一再给那些必须精确确定事件顺序和时间的系统带来问题。

为什么会引入闰秒

闰秒于 1972 年引入,用于解决两种计时方式之间的不匹配。原子钟提供极其稳定的时间尺度。另一方面,地球自转并不完全规律,而且总体上正在减慢,这在很大程度上是由与月球相关的潮汐摩擦造成的。地球熔融内核、海洋和大气的状况也会影响自转速度。

UTC 以原子钟为基础,而世界时(UT1)则与对地球自转的天文观测相联系。闰秒的设计目的,是防止这两种时间尺度相互偏离过远。BIPM 不会像闰年那样按照固定周期增加时间,而是将数百台原子钟的输出与天文时间进行比较,并确定何时需要调整。

自 1972 年该系统启动以来,共增加了 32 个闰秒。最近一次增加是在 2016 年。每次调整的目的,都是让数字基础设施使用的时钟保持接近基于地球自转的计量方式,从而将计时与地球位置联系起来。

给计算系统带来一秒钟的问题

这种对齐也付出了代价。闰秒并不常见,因此许多系统并未设计成能够顺畅地表示或处理它。UTC 广泛用于应用程序接口、数据库和联网服务;如果系统的每个部分不能以完全相同的方式处理重复或意外出现的一秒,就可能产生歧义或故障。

一些大型科技公司采用了一种称为“时间平滑”的变通方案。系统不在某一时刻识别出额外的一秒,而是在更长的时间段内(例如一天)以极小的增量分摊这次调整。这种方式降低了该公司自身系统面临的突发边界情况,但也说明整个技术生态缺乏统一的实际应对方式。

过去的中断事件让这一问题不再只是理论上的担忧。文章提到,澳洲航空曾在 2012 年闰秒期间遭遇订票系统问题。不同实现方式的细节各不相同,但更大的教训很明确:日常生活中几乎无法察觉的微小修正,对于相互连接的数字系统而言,却可能很难安全执行。

对负闰秒日益迫近的担忧

这一决定还消除了另一种可能更难处理的调整:负闰秒。正闰秒会在 UTC 中增加一秒,而负闰秒则要求系统跳过一秒,当前机制从未实际执行过这种操作。

因此,BIPM 的举措并不仅仅是对一项鲜为人知的标准进行象征性清理。它改变了 UTC 的原子时间基础与以天文学为基础的地球自转计量方式之间未来的关系。UTC 仍将是全球技术协调的核心时间尺度,但在计划于 2027 年截止之后,将不再接受这种定期进行的一秒修正。

2027 年将发生什么变化

眼下的运行层面变化非常具体:从 2027 年 5 月开始,BIPM 将不再为 UTC 发布闰秒。这将结束一项自 1972 年以来一直存在、并产生过 32 次增加的做法。

对于系统管理员和软件开发者而言,这一变化应能减少一类反复出现的计时例外情况。但它并不会让时间变得简单。技术仍然需要处理时区、时钟同步、适用地区的夏令时规则、历史时间戳,以及不同时间尺度之间的区别。不过,这将消除一种罕见且不规则的插入操作——过去,基于 UTC 构建的系统必须对此进行特殊处理。

对于计时和计算领域之外的人来说,最明显的影响可能是少了一个他们很少意识到正在发生的事件。午夜仍会到来,原子钟仍将提供高度稳定的测量结果,UTC 也仍将是全球通用的参考标准。区别在于,这一时间尺度将不再为了追踪地球自转而定期暂停一秒进行修正。

UTC 优化目标的转变

闰秒的历史体现了两个目标之间的妥协:一方面保持与天文日的紧密联系,另一方面为日益复杂的技术提供统一的时间尺度。1972 年,这种调整提供了一种兼顾两者的方式。数十年后,数字系统的规模和相互依赖程度使这种妥协越来越难以维持。

终止闰秒并不会抹去原子时与地球自转之间的物理差异。它反映的是这样一个现实:对于依赖协调时间戳的技术而言,UTC 作为可靠技术参考的作用已成为更迫切的考量。实际效果将是为相关技术提供一个更简洁、更可预测的系统,而地球仍会按照自身略有变化的节奏持续转动。

  • BIPM 计划于 2027 年 5 月停止发布 UTC 闰秒。
  • 自 1972 年以来共增加了 32 个闰秒;最近一次是在 2016 年。
  • 这一变化将消除 UTC 数字系统中一个反复出现的复杂性来源。

本文根据《连线》报道编写。阅读原文。

Originally published on wired.com