全站搜尋 電子雜誌搜尋

AD

不錯過任何知識訊息,立即加入國家地理官方Twitter

防疫期間遠端工作,請利用客服信箱聯繫。

Jun. 29 2015

6月30日 時間暫時停止

  • 6月30日 時間暫時停止

    6月30日 時間暫時停止

1

由於計時設備愈來愈精確,讓時間正確顯示這個工作也變得愈來愈複雜。

 

 

6月30日,時間將會停止,但是不用擔心:只會停止一秒鐘。研究人員將會為全世界的時鐘都多加一點點時間——閏秒

正如同閏年能讓我們的日曆與地球繞太陽公轉的時間保持相符,閏秒則是為地球自轉所做的調整。這種微調在以原子共振頻率來計算時間的原子鐘發明前,並不是什麼大問題。銫原子鐘是原子鐘的一種,它對時間推移的計算遠比那些基於地球自轉來計算的時鐘要準確得多,所以加上閏秒能讓天文時與原子時一致。

大多數人不會察覺到將會在世界標準時間(UTC)23點59分59秒(臺灣時間7月1日早上7點59分)之後多出來的這一秒,除非我們用比秒更小的單位來計時,或者我們使用的電腦程式因為無法因應閏秒的時間差而當掉。這種事情以前也發生過:2012年的閏秒就造成知名社交論壇Reddit、高客傳媒(Gawker Media)及以開發火狐(Firefox)網頁瀏覽器聞名的謀智(Mozilla)網站當機。

捷克共和國首都布拉格的一扇玻璃窗上,流洩著時鐘與燈光的倒影。
Photograph by Abraham Nowitz, National Geographic Creative

「閏秒成為一大干擾的主要原因是有許多系統都沒有做好正確因應這一秒的準備,」任職於科羅拉多州美國國家標準與技術研究院(National Institute of Standards and Technology, NIST)的物理學家裘達.列文(Judah Levine)說。他表示,閏秒發生的時間並不規則,也使得程式工程師難以測試他們的解決方案。

 

增加時間
在華盛頓特區美國海軍天文臺(United States Naval Observatory)擔任授時服務首席科學家的迪米崔.馬察基斯(Demetrios Matsakis)說,閏秒出現的時間不規則,是因為地球自轉的速度會改變。地球自轉的速度在放慢,但是減慢的方式無法預料。所以有些自轉週期需要的閏秒會比其他時候多。

國際地球自轉與參考系統服務組織(International Earth Rotation and reference Systems Service)持續監控地球,並且向國際電信聯盟(International Telecommunications Union, ITU)提出加上閏秒的建議。ITU則是最後決定要不要使用閏秒的單位。

列文說,上一次增加閏秒是在2012年,但是在1980年代初期,時間科學家每年都會加上閏秒。

第一次採用閏秒是在1972年,美國國家航太博物館(Smithsonian’s National Air and Space Museum)的地理學家安德魯.強斯頓(Andrew Johnston)指出,當時的原子鐘與天文鐘已經相差了十秒鐘。於是研究人員在1972年時一口氣把全世界的時鐘多加了十秒。

 

暫停時間
列文負責確保NIST的全美授時人員都能妥善處理閏秒。他說,調整時鐘的時間到來時,NIST會發送出世界時23點59分59秒的信息兩次。「一次是在原本的時間,第二次是閏秒。」

所以美國山地時區的6月30日晚上6點(NIST總部所在的科羅拉多州時間落後世界時七個小時),會是個非常緊張的時刻。「晚上6點前後那一刻,大家都會陷入完全恐慌模式,」列文說。

即使閏秒發生時一切都很順利,列文和他的團隊隔天早上也通常都會收到如雪片般飛來的電子郵件,表達對各種問題的關切。

並非所有系統都能辨識閏秒,不過蘋果公司已經為他們的電子裝置做好調校了。Google的行動裝置則與通常依賴電子鐘的網際網路時間同步。但是「如果你用的是Windows系統,它會直接把閏秒忽略掉,」列文表示。

紐約股市等金融市場也慎重考慮閏秒的因應對策。紐約股市將會比平常提早半小時,於東岸時間晚上7點30分收市,好讓系統安然度過這多出來的一秒。

德國國家度量衡學研究院(German National Metrology Institute)中,一座銫原子鐘正在計時。
Photograph by Focke Strangmann, AP

列文也說,像GPS這樣的導航服務從沒有使用過閏秒。那是因為這些系統進行運算時,需要精確的時間計量。如果它們內部的計時器為閏秒而暫停,計算出來的位置就會有誤。

使用者並不會察覺到這一點,因為GPS系統仍然會把閏秒的資訊傳送到我們所使用的接收器上——無論是在戶外用品店買的設備,或者是智慧型手機。所以我們會在自己的裝置上看到正確的時間。但是「真正的GPS時間和一般民用時相差了16秒左右,」列文指出。

 

取消閏秒
閏秒所引起的麻煩引起了部分人士建議乾脆直接廢除它。列文說,負責決定何時採用閏秒的組織尚未對這個問題做出結論,但是會在今年稍晚再進行討論。

美國國家航太博物館的強斯頓對於閏秒抱持「寬容」的態度,儘管他自己也認識許多非常想要廢除閏秒的工程師。「不過我在天文學界認識的人則偏好保留閏秒,」他說。

「事情似乎是朝著停用閏秒的方向在發展,」強斯頓表示。然而大家還是必須等待國際電信聯盟做出決定。

「我個人的偏好是停止使用閏秒,」NIST的列文說。「那樣做的代價是原子時與天文時的差距會慢慢拉大。」但是就算過了100年,也只會相差一、兩分鐘而已。

列文並不認為那有什麼不好。他說,廢除閏秒「能讓我的生活輕鬆很多。」

 

撰文:Jane J. Lee
編譯:向淑容

Twitter上關注作者Jane J. Lee

APR. 2024

真菌潛力無限的奇妙世界

這個鮮為人知的龐大生命網路,如何影響地球萬物與人類未來

真菌潛力無限的奇妙世界

AD

熱門精選

AD

AD

Subscribe
立即訂閱
keyboard_arrow_up

AD

ad970250