【儀表網 儀表科普】很多人對閏年、閏月比較熟悉,但對閏秒卻知之甚少。世界飛速發(fā)展,時間就是生命,時間就是財富。人們對于時間經濟的認知也不斷嬗變。今天,記者從質檢總局了解到,計量局近日發(fā)布了閏秒調整預報,我國將于北京時間2017年1月1日的7時59分59秒進行閏秒調整。在世界時間的調整上,中國計量科學研究院研制并運行的“激光冷卻-銫原子噴泉鐘”參與了標準時間修正,對原子時的終確定擁有“表決權”。我國將于北京時間2017年1月1日的7時59分59秒進行閏秒調整。
為什么會增加一秒?
一秒之差,如何形成的?對我們會帶來什么影響?中國工程院院士、中國計量科學研究院研究員告訴中國經濟網記者,根據閏秒調整預報,格林尼治時間2016年12月31日23時59分59秒實施一個正閏秒,即增加1秒。因為時區(qū)差別,我國將于北京時間2017年1月1日的7時59分59秒進行閏秒調整,屆時將出現7時59分60秒的特殊現象。上一次“閏秒”出現在北京時間2015年7月1日。
閏秒是如何產生的呢?國家時間頻率計量中心研究員張愛敏介紹說,當前,使用兩套時間計量系統(tǒng):一是以地球自轉運動計量的世界標準時即世界時;二是原子時,由70余個守時實驗室提供原子鐘數據,經包括我國在內的少數先進實驗室研制的銫基準鐘校準后確定。
張愛敏介紹說,地球自轉速率時快時慢導致了世界時的秒長變化,每天快慢可達千分之幾秒。原子時則是均勻的時間尺度,與地球的空間位置無關,其秒長由堿金屬銫133同位素基態(tài)在兩個超精細能級間躍遷輻射的頻率來定義,度千萬年不差一秒。
隨著時間的遷延,世界時和原子時在兩種時間尺度下的時間差越來越大。為了解決這一矛盾,協(xié)調世界時應運而生。電信聯(lián)盟于1971年頒布相關建議書,定義協(xié)調世界時為標準時間,規(guī)定從1972年1月1日0時起,世界時秒長采用原子時秒長。協(xié)調世界時與世界時的時刻之差保持在?0.9秒以內,否則就用階躍1整秒的方式對協(xié)調世界時進行調整。這個1整秒,稱為閏秒。
1972年1月,協(xié)調世界時正式成為標準時間,代表了原子時和世界時兩種時間尺度的結合,已經成為當今世界各國時間服務的基礎。
一秒之差帶來哪些風險?
那么,閏秒現象會對我們的現實環(huán)境帶來哪些影響?“許多重要領域,如衛(wèi)星導航、通訊、電力、交通、金融等的安全運行都要將受到影響。”李天初告訴記者。
李天初院士指出,在眾多領域,特別是新近發(fā)展的許多現代科學技術中,閏秒反而顯示了負面作用。比如,飛船1秒鐘要飛行將近8公里,如果無規(guī)律的差了1秒,可能造成飛船偏離原定軌道,安全受到威脅。
“大到科學研究和國民經濟建設,小至黎民百姓的日常生活,都會受到影響,比如,高速寬帶通訊網絡將處于癱瘓,所有的計算機都不能上網;手機基站間無法同步,也將無法正常工作,我們的手機也無法通話……”李天初院士向中國經濟網記者解釋到。
國家時間頻率計量中心副主任段宇寧介紹說,閏秒出現時大的風險在于原子時標不連續(xù),這個不連續(xù)或許我們感知不到,但是大數據時代,一秒之差帶給百姓危害也是巨大的。比如金融系統(tǒng),大量的交易數據擁擠在信息高速路端,一秒之差不僅影響世界貿易的正常進行。對我們日常生活的影響也很明顯, “雙十一”貿易數字在一秒鐘的變化令人驚嘆;再比如,在交易市場,一秒之差,有人可以“秒”進斗金,而有人可以被“秒”殺以致傾家蕩產。
“正如人們所說的,時間流就是生命流。危急時刻,一秒鐘決定人的生死;一秒鐘可以決定導航系統(tǒng)的與否,決定一個人開始是否迷失方向;一秒鐘決定你乘坐的高鐵是否安全運行等等。”段宇寧總結到。
能否取消“閏秒”?
人們面臨的一個現實問題是,閏秒不但耗費人力物力,而且存在諸多風險。能否取消閏秒計量呢?
專家們介紹,取消了閏秒的協(xié)調世界時(UTC)將回歸成為一個連續(xù)的原子時標,與以美國的GPS和中國的北斗系統(tǒng)為代表的原本就不閏秒的高準確時間頻率應用相一致,從而促成使用一個統(tǒng)一的時標體系。
在上,計量組織在2007年已經同意取消閏秒,電信聯(lián)盟將在2015年就取消閏秒進行表決,但并沒有通過。未來,一旦決定取消閏秒,可能會有一個5年的緩沖期,屆時,我們多可能再經歷5次閏秒了。
我國具有駕馭世界時間的話語權
段宇寧表示,產生原子時的70多個實驗室中有3個是中國實驗室,在原子時的產生上都具有話語權。其中,國家時間頻率中心于2014年自主研發(fā)的“激光冷卻-銫原子噴泉鐘”準確度達到1.5*10-15,即2000萬年不差1秒,被計量局接收為基準鐘,使中國成為第8個參與駕馭原子時的國家,與法、德、美、英、俄等一起,正式參與原子時的校準工作。
“激光冷卻-銫原子噴泉鐘”的運行使用不但保證了中國在原子時合作中的話語權,而且具備了“表決權”,改變了我國只能被動接收標準時間的窘境,也為協(xié)調世界時的發(fā)展做出了重要貢獻。
(原標題:今年底世界標準時將多一秒 計量科學家解讀“閏秒”)