我們應該放棄閏秒嗎？

很久以前，我們人類將一天定義為地球繞其軸自轉一週的時間，包含一次日出和一次日落。我們的先輩將一天劃分為 24 小時。但是，如果地球自轉稍微減慢，完成一次自轉所需的時間就會比一天稍長。這種情況已經持續多年。由於我們用於調整從網際網路通訊到 GPS 應用程式再到自動化股票交易等一切事物的原子鐘永遠不會減速，全球計時員會定期在時鐘中新增閏秒，以使其與地球同步。自 1972 年以來，我們已經進行了 27 次這種笨拙的新增。

然而，有史以來第一次，我們可能不得不減去閏秒，因為自 1990 年左右以來，地球自轉一直在加速，抵消了減速並縮短了白天。關於原因有兩種解釋，我將在稍後解釋……稍等片刻。

這種逆轉讓許多人質疑我們是否應該完全考慮閏秒。每次需要調整時，都需要更改數量驚人的計算機和電信操作。在平常的一天，負責美國原子時間和同步世界上大多數計算機的國家標準與技術研究院會收到來自多達 10 億臺計算機的超過 1000 億次時間協調請求。閏秒調整可能會造成問題。2012 年的一次新增被歸咎於 Reddit 突然陷入癱瘓，並破壞了澳洲航空的運營系統，導致澳大利亞各地航班長時間延誤。

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如果我們忽略地球自轉和原子鐘相差一秒甚至一分鐘的事實會怎樣？據估計，如果我們一直什麼都不做，一個世紀後它們就會相差一分鐘。在我們高度數字化的世界中，自轉日的精確長度真的重要嗎？

地球之所以自轉，是因為我們的太陽系是從旋轉的氣體和塵埃雲凝聚而成的。外太空幾乎不提供阻力，因此包括地球在內的行星會一直自轉。當地球自轉時，地球與月球之間以及在較小程度上與太陽之間的引力會產生海洋潮汐。當潮汐在海底摩擦時，它們會產生摩擦力，從而逐漸減慢地球的自轉速度。在恐龍時代，一天大約有 23.5 小時；從那時起，潮汐摩擦延長了它。

地震波研究表明，地球有一個固體的核心和一個液體的外核，外核被固體的地幔和地殼包裹著。外核中的電流導致地幔在任何給定的年份旋轉得更快或更慢，但幾個世紀以來，這些變化往往會相互抵消，使潮汐減速成為主要的趨勢。

潮汐減速是一致的，但地球的自轉加速一直在抵消這種趨勢，並且新增閏秒之間的時間間隔越來越長，從 1970 年代的約一年到 2010 年代的三年或四年。

計算表明，到 2026 年，持續的加速將超過減速，我們將不得不減去閏秒。

但現在全球變暖使這一預測變得複雜。隨著最近冰河時代末期北極和南極的大量冰蓋融化，冰的重量減輕，並且下方被壓縮的地殼開始反彈，這種情況至今仍在持續。這使得地球更加呈球形。（地球不是一個完美的球體；它在赤道周圍略寬。）形狀的變化意味著地球的整體質量分佈更靠近其自轉軸，從而以冰上滑冰運動員收回伸出的手臂時旋轉速度加快的方式加速其運動。

然而，隨著冰蓋變暖，融水擴散到全球海洋，而大部分海洋位於較低緯度，距離旋轉軸比冰蓋更遠。這會減慢自轉速度（滑冰運動員伸出他們的手臂）。目前，這種效應更強，延遲了自轉加速超越潮汐減速的時間。根據最近的一項研究，這種反作用力意味著我們直到 2029 年才需要減去閏秒。

考慮到如此多的不確定性，詢問我們是否應該新增或減去閏秒是合理的。並且由於潮汐減速將永遠是長期趨勢，我們可能再也不需要減去一秒，那麼為什麼還要經歷一次麻煩呢？很少有計算機程式編寫為允許負閏秒。

對自轉日的敬畏可能是使原子時間與自轉日同步的唯一原因。如果這兩個時間戳發散，“對於大多數人來說，不會有真正的後果，”斯克裡普斯海洋研究所的地球物理學家鄧肯·卡爾·阿格紐說，他撰寫了 2024 年的 Nature 論文，預測 2029 年將出現負閏秒。阿格紐贊成等待一個世紀，然後進行一次大的調整，因為可以提前做好準備，而不是主張頻繁和隨機地調整一秒。

這個想法已經獲得了一段時間的支援。2022 年，國際計量大會的各方投票決定在 2035 年之前停止進行閏秒調整。此後，計時員可能會同意每 20 年或每 100 年進行一次修正。無論選擇如何，“我們都希望保持一致性，”美國國家標準與技術研究院 (NIST) 時間和頻率部門負責人、物理學家伊麗莎白·唐利說。“時間是國際單位制中最重要的單位；許多其他標準都依賴於它。”

一些大型網際網路提供商已經遵循他們自己的協議。谷歌不是等待任何閏秒，而是每天將時鐘“塗抹”千分之一秒。這種獨立的努力似乎沒有造成任何全球性的不連續性，但如果越來越多的大型實體開始隨意行事，“那就會變成無政府狀態，”唐利說。

等待數十年進行周密計劃的調整意味著天文（自轉）時間，即 UT1，將與基於原子鐘的協調世界時 (UTC) 之間的差異更大。但唐利認為不會出現問題。“計算機網路，”她說，“不在乎太陽在天空中的位置。”