5年后或出现一分钟只有59秒负闰秒引全球计时挑战

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2024-06-26 19:29:27 科普中国资源服务

近期，有报导指出2029年可能会出现1分钟仅有59秒的现象。这一结论源自美国加州大学圣地亚哥分校的科学研究，该研究结果已发布于《自然》杂志。研究揭示，全球气候变暖导致的南北极冰盖大规模融化，正改变地球形态，进而加快了地球自转速度的减缓。这一变化或将在五年内对全球计时系统构成挑战，可能影响计算机通信及电信网络的正常运作。

实际上，更准确的说法是：2029年的某一特定时刻，1分钟的时长可能会缩短至59秒，而且冰盖的融化还推迟了这一现象的发生时间。那么，为何会出现时间缩短的情况？时间不是固定的吗？这对我们的日常生活又有何影响？

我们的日常计时，其实是通过不断微调来适应地球自转的不均匀。其中涉及三种时间系统：基于地球自转的世界时、依据地球公转的历书时，以及高度精确的原子时。原子时以其极高的稳定性和准确性，成为科研、导航、通信等领域的时间基准。1967年，铯原子的电磁振荡周期被定义为秒的标准，确保了时间计量的极度精确。

然而，地球自转速度并非恒定，导致基于地球自转的世界时与原子时之间存在差异。为解决这一矛盾，设立了协调世界时（UTC），并在两者差距达到0.9秒时，通过添加闰秒来调整，即正闰秒让某分钟有61秒，负闰秒则使某分钟仅有59秒。自1972年以来，因地球自转速度减缓，已添加了27个正闰秒。但因全球变暖加速冰盖融化，地球质量分布改变，影响了自转速度，可能使2029年成为首次实施负闰秒的年份，即1分钟缩减至59秒。

地球自转速度的波动受到多种地球物理过程影响，包括潮汐摩擦、地壳反弹及地球内部动态变化。这些因素导致地球自转速度长期减缓，但近期冰盖快速融化带来的海平面上升，意外地减缓了这一减缓趋势，进而推迟了负闰秒的预期时间。

闰秒的实施，尤其是前所未有的负闰秒，对依赖时间精确同步的高科技系统构成挑战，如计算机网络、金融市场和航空导航等，可能引发技术故障和短暂的服务中断。鉴于此，科学家们正呼吁加强准备，确保技术系统的适应性与安全性。

长远来看，闰秒制度面临改革，2022年国际计量大会决定，最迟到2035年，将考虑采用闰分等新方案，以维持协调世界时的长期稳定，并要求提出可持续百年的计时策略。随着科技进展，新型时间同步技术的开发，或为闰秒问题带来新的解决方案。

(责任编辑：张蕾)

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