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2029年全球時(shí)鐘或?qū)h去1秒,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和精密技術(shù)受影響

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2029年全球時(shí)鐘或?qū)h去1秒,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和精密技術(shù)受影響

這是我們第一次也可能是最后一次經(jīng)歷這種現(xiàn)象。

2024年3月27日,德國(guó)馬格德堡大教堂的教堂司事Uwe Jahn檢查時(shí)鐘指針,以確保周末時(shí)間改變時(shí)一切正常。3月31日,德國(guó)將進(jìn)入夏令時(shí),時(shí)鐘將撥快一小時(shí)。圖源:人民視覺(jué)

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(jué)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(kāi)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(xiě)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。”他說(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?xiě)到。

“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)?!笨屏_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(kāi)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。”

未經(jīng)正式授權(quán)嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載本文,侵權(quán)必究。

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2029年全球時(shí)鐘或?qū)h去1秒,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和精密技術(shù)受影響

這是我們第一次也可能是最后一次經(jīng)歷這種現(xiàn)象。

2024年3月27日,德國(guó)馬格德堡大教堂的教堂司事Uwe Jahn檢查時(shí)鐘指針,以確保周末時(shí)間改變時(shí)一切正常。3月31日,德國(guó)將進(jìn)入夏令時(shí),時(shí)鐘將撥快一小時(shí)。圖源:人民視覺(jué)

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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(jué)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(kāi)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(xiě)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。”他說(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?xiě)到。

“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)?!笨屏_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(kāi)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>

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