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只因多了一秒,全球物联网都乱套了! · 2017-01-01

  跨年之际,全球经历了不寻常的一秒。

 

  “协调世界时”(UTC)将于格林尼治标准时间2016年12月31日23时59分增加一秒,然后才会跨入新的一年。这多出的第61秒就是全球实施的第27次闰秒。

 

  设在法国巴黎的国际地球自转服务组织今年早些时候发布了相关公告。由于北京时间与格林尼治时间相差8小时,中国将在2017年1月1日迎来7时59分61秒(新浪科技注:此处应为7时59分60秒)的特殊现象。

 

  这一秒,从哪里来

 

  为确定时间,世界上有两种时间计量系统:基于地球自转的“世界时”(UT)和基于原子振荡周期的“原子时”(TAI)。由于两种时间尺度对秒的测量方法不同,随着时间推移,两个计时系统结果会出现差异,因此有了“协调世界时”的概念。

 

  “协调世界时”以“原子时”秒长为基础,在时刻上尽量接近“世界时”。1972年,国际计量大会决定,当“原子时”与“世界时”的时刻相差达到0.9秒时,“协调世界时”就增加或减少1秒,以尽量接近“世界时”,这个修正被称作闰秒。

 

  闰秒实际上是为追赶地球自转的脚步而对“原子时”的人为增减。依据国际地球自转服务组织对“原子时”与“世界时”的监测数据,当两者之差达到0.9秒时,该机构就向全世界发布公告,在下一个6月或12月最后一天的最后一分钟,实施正闰秒或负闰秒。

 

  自1972年“协调世界时”正式使用至今,全球已经实施了26次闰秒调整。两次闰秒之间的时间间隔没有规律,最短一次只间隔了6个月,最长一次间隔了7年。上次闰秒调整发生在格林尼治时间2015年6月30日。

 

  多一秒,能发生什么

 

  对于普通人来说,增加一秒可能根本就不会被察觉;完美主义者们可以试着在2017年1月1日7时59分59秒时将自己手表上的时间拨慢一秒。然而,对某些领域和行业,这短暂的一秒可能会使情况变得异常复杂。

 

  对闰秒最为敏感的莫过于计算机相关领域。计算机系统和程序按每分钟60秒设定,当闰秒发生时,计算机或服务器系统会因无法识别“两个连续的相同秒数”而显得“无所适从”:中央处理器可能因系统的不断询问而“死机”,电子邮件可能迷失“方向”,重要数据可能丢失……

 

  在万物联网时代,很多领域的系统都是以计算机网络为基础传输平台,实施闰秒带来的影响会延伸至航空、通信、金融及其他需要精准对时的领域。

 

  据媒体报道,2015年实施闰秒时,全球约2000个计算机网络突然短暂中断;旗下拥有纽约证券交易所等机构的美国洲际交易所被迫中止交易达61分钟。而在此前一次出现闰秒的2012年,Linux操作系统和Java应用平台等都未能幸免;澳大利亚航空公司的计算机系统“死机”数小时,被迫人工检查乘客登机;全球数十家航空公司使用的“阿马迪厄斯”预订系统出现故障……

 

  闰秒的出现不可预测,因此对应的时间调整无法一开始就写在计算机程序里,这大幅增加了搞定这一秒的难度。

 

  美国谷歌公司的解决办法是,把增加的一秒分解成若干毫秒,逐步添加到系统时钟的更新中,从而确保系统不中断;Linux操作系统是在“协调世界时”为23:59:59时重复数两次第60秒;而微软“视窗”操作系统则忽略闰秒,在闰秒增加之后再让系统时间与“协调世界时”同步。

 

  额外一秒,存废有争议

 

  既然增加一秒让全世界都“兴师动众”,那么这额外的一秒是否真有必要?

 

  一些国家政府和研究人员向迄今沿用30多年的闰秒概念提出挑战,认为闰秒给高科技领域带来诸多不便,应直接以采用先进技术运算的“原子时”取代“世界时”。全球范围内,美国是取消闰秒的主要倡导者。

 

  事实上,为了不中断定位、导航、授时的连续性,作为对时间精度要求极高的全球主流卫星导航系统,美国全球定位系统、中国北斗卫星导航系统、欧洲伽利略卫星导航系统都采用不插入闰秒的时标。目前,全球定位系统时标与“协调世界时”之间已经累计17秒时差。

 

  但反对废除闰秒者认为,时间“一成不变”会产生更大问题。如果采用精准的“原子时”,随着地球越转越慢,几千年后时间与昼夜交替将无法匹配,太阳可能在下午1点才升到正空。

 

  为了不切断“协调世界时”与代表大英帝国昔日辉煌的格林尼治标准时间之间最后一丝联系,英国政府积极捍卫闰秒制度。英国国家物理实验室高级研究员彼得·威伯利曾对媒体说:“废除闰秒会使时间与太阳之间的直接联系断裂,这在人类历史上将属首次……增加闰秒导致的技术问题都是些小问题,没有带来危及生命的风险,也没有影响经济发展。大多数问题可以通过更新软件和硬件得以解决。”

 

  2015年11月,国际电信联盟举办的新一届世界无线电通信大会在瑞士日内瓦通过决议,提出在废除闰秒制度前应对其潜在影响开展更多研究,并决定将于2023年的通信大会上再次对闰秒的存废议题进行研究表决,这意味着闰秒制度至少还将存在7年。

 

 

 

 

来源:  李晓锋  李晓锋 

 

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