作者:海北尬生,因其尝求学于北海之北,每不顾环境而放尬言,故起此名也。喜航天,爱读书,本学理工,爱好文学。
新华社16日消息,根据国际计量大会15日表决通过的决议,自2027年5月20日起,不再人为增减闰秒,启用连续协调世界时。也就是说,自此之后不再存在把时钟在特定的时间拨快一秒的情况,而是会一直坚持到误差积累到一个小时再调。

2026年4月12日,人们在瑞士拉绍德封的国际钟表博物馆内观看展品。新华社记者连漪摄
这是一个人类历史上划时代的决定。那今天我们就简单跟大家聊聊时间这两个字。
时间恐怕是我们大家最熟悉但也最茫然的物理学概念。
不信大家可以先不往下看,停下来想一想:时间的定义究竟是什么?
我想对这个问题大家恐怕都一样:想了,但是却没有多好的定义。实际上这恰恰是时间这个概念的特点:哲学上也好,物理学上也好,都没有明确的定义,大家只是在心中有一个大致的印象,然后把符合这个印象的都叫做时间,但一旦试图去准确地捕捉这个印象的界限,立即就会遇到各种各样的问题。
说得最好的其实还是著名哲学家奥古斯丁:时间这个概念,你若不问,我便清楚,你若问我,我便茫然。
对于物理学而言,大家只是在研究事物随时间产生的变化:速度就是坐标相对于时间的变化,或者用更数学的方式来说,对时间求导;加速度则是速度随时间的变化,也就是对速度求导,或者对坐标求二次导,等等。物理学家还真的不研究时间本身是什么。
这倒确实能提供一个思路:既然世间万物能发生变化,根本原因是因为时间的流逝,那我们可不可以根据这个推出一个时间的定义呢?比如时间是“事物发生变化的根本原因”,但这个听着也不太好:这与其说是时间是什么,更不如说是时间能做什么。
所以恐怕我也没法给出答案,也许它本身也没有答案:这个概念是如此的基础,以至于很可能已经超出了物理学的范畴。
理论上的概念尚且如此,实际使用层面,时间更是相当复杂的。
时间有不同的单位,这些单位就是相当复杂的。
传统的时间单位是根据天文现象来确定的,比如天,是根据地球的自转来测的。我们可以在地上立一根杆,在当地时间正午12点,这根杆的影子一定是指向正北方的。于是两次指向正北方的时间间隔就是完整的一天。
月是根据月球绕地球的公转来定的。月有阴晴圆缺,这个就是所谓的月相,很多人戴的表就有月相显示功能。月亮完整的变化这样的一个周期就是农历的一个月,也就是所谓的朔望月。
而年则是根据地球绕太阳的公转来定的,这就叫回归年。
但这就产生了一个问题:这些单位,换算关系都是什么,怎么可能正好是整数倍呢?
比如说一个朔望月,其实是29.53天,总差一点;一个回归年是365天5小时48分46秒,或者365.2422天,也和月、天都不是整数倍。
补救的办法就是闰年、闰月。
就比如说小学就学过的闰年。我们可以看到差不多一年比365天要多1/4天左右,所以确实每4年就要差出一天,于是会在2月补出一个29号来;但如果只是这样的话,四个回归年是365.2422×4=1460.9688天,而365×4+1=1461天,也就是说这样补的话,每设置一个闰年会多补出来0.0312天。
看起来不大,但其实也就意味着设置32个闰年,也就是128年之后其实就会让日历多补出整整一天了。这对于日立而言其实是很严重的问题。所以进一步补救的措施就是,每400年里会再找出三年不设置闰年,具体的算法是每个整百的年如果不能被400整除就不是闰年,比如1900年就不是闰年。
但就算是这样,其实也有误差:这其实意味着每400年会差出0.12天。也就意味着每3333年,其实又要差出一天。不过这个究竟该如何补救尚没有定论。总而言之,这是一条永无休止的路,人类的历法从来是补丁上摞补丁的。
而农历则是,假如一年是12个月的话,那12×29.53=354.36,跟一年差了10.8822天。农历的解决方法就是隔一段时间插进去一个完整的月,也就是所谓的闰月,而我们发现10.8822×19÷7正好差不多等于29.53,也就是一个月,于是农历是19年里要插进7个闰月。
闰月在传统文化中是很重要的一个元素。闰月是临时加进去的,并不属于任何一个月份。根据周礼,天子每月初一要行祭祀,明堂分为12间,每月换一间,但闰月没有专门的房间,所以要退居门内,偏位简礼,不居正殿。

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《汉书王莽传》的赞这么说:“紫色蛙声,余分闰位”,这是在说王莽不是正统。中国传统以五色为正,也就是红蓝黄白黑,紫色介于红蓝之间,不是正色;蛙鸣自然不在宫商角徵羽五音之内,不是正声;余分闰位说的就是闰月,也不是正月。所以这8个字就是类比着讽刺。
所以我们说了闰年和闰月,那这次被废除的闰秒是怎么回事呢?
我们根据地球的自转规定出来一天,再规定一天是24小时,1小时是60分,3600秒,这个是很简单的。
但问题是,一天真的就是一天吗?一天的长度真的就不变吗?
其实不是。地球的潮汐、大气、地壳运动等,都会影响着地球自转,比如我们的三峡大坝一建起来,就在比较高的地方堆起来了一大堆水,这个从物理学上就增加了地球的转动惯量,于是可想而知地球的自转会变慢。三峡的存在让地球自转慢了0.06微秒。
所以我们今天测出来的一天和明天测出来的一天并不完全一样,由此定义出来的,今天的一秒和明天的一秒也不一样。作为一个要向国际推广的单位,必须要尽可能普适,尽可能精准,尽可能不受外界影响,于是就需要提出新的秒的定义。
现行的秒的定义是用铯原子钟来定义的。当时我们测出了一天的精确长度,再拿它和铯133原子振荡的频率做对比,最终定义铯133原子基态振荡9192631770次便是一秒。
这也标志着世界正式出现了两套时间体系:基于天文现象制定的天文时,和基于原子钟制定的原子时。于是就需要解决二者之间的换算和对应关系,让二者之间尽可能不存在误差。所以原子时的出现,虽然让时间的测量更精准了,却让时间的使用更复杂了。
比如说天,根据原子钟测出来的86400秒便是原子时的一天,但这个并不一定等于天文时的一天。于是过去的规定是在误差达到0.9秒时便会补一秒,就会出现一个23:59:60的时间。而最关键的是,闰秒的出现不像闰年,是有固定的算法的,而是观测到的累积误差达到之后,便会临时加一个。它的出现是随机的,这就很可怕。
有些人可能会问:这一秒有那么重要吗?
答曰,影响很大。
时钟其实是互联网运行的一个关键基础,每一个网站或程序基本上都有与时钟相关的代码。但问题就是,并不是所有的程序在编写的时候都考虑到了闰秒的存在,搞出个23:59:60,就会在很多程序上搞出乱码。
过去几次闰秒的添加,无一例外都搞出了灾难:2012年的闰秒搞崩了澳洲航空的票务网站和Reddit领英等社交媒体;2015年的闰秒让美国的洲际交易所网络瘫痪,被迫停牌60多分钟,损失惨重。所以企业,特别是互联网相关的企业,对闰秒都恨之入骨。
而现在情况变得更加糟糕:过去增加一秒是因为地球自转比想象中的慢,但最近几年却发现地球自转开始变得比想象中的快,也就意味着我们可能要史无前例地把时钟往回拨一秒,或者减去一秒,也就是说在某个小时的59分58秒就会跳到下一个小时。
如果说增加闰秒还是有些程序是有所准备的,减少闰秒可是几乎所有人都没准备过的。这不得不让人联想起可怕的千年虫事件。
千年虫事件发生在互联网刚刚诞生的时刻,当时计算机存储量非常有限,每一个字节都要珍惜。所以对于年份,“19xx”往往只变后两位,而不编写程序让百位和千位也能变,这样可以让程序更短、更省内存,比如储存1995年,只需要储存个95就可以了。
但问题就是,在1999年变到2000年的千禧年里,太多的计算机变不出2000年了。这个程序的错误造成了海量的灾难:除了网站崩溃,ATM机取不出钱、电话交换机打不了电话、自动化生产线开不起来……当时的那一代程序员折腾了大好几年年,才差不多把事情糊弄平,世纪之交就算是没出什么大乱子。
所以这一次,如果真的要出现负闰秒的话,恐怕还是要造成千年虫这样的效果,但2000年的计算机应用和现在根本不可同日而语,重写程序的成本是海量的,程序出问题造成的损失也更不是千年虫所能比的。
所以现在的做法就是闰秒被取消,而是会设置闰时,也就是等到误差积累到3600秒一个小时的时候再集中调一次。这个反而问题不大,毕竟美国等地推行的夏令时其实就是调一个小时,这个计算机普遍能适应。
不过我们也可以预测,这个规定也会带来其他的问题,也一定会被继续修正的,毕竟在时间和历法这个问题上,就从来没有一个规定从古至今一直被沿用到今天。这也能说明一个道理:越是那些我们认为习以为常的,越不是必然,越不简单。
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