技術

地球自轉加快,國際度量衡大會決定廢除閏秒

Susan Hill
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全球各地的時鐘偶爾會在午夜前硬是多塞進去的那一秒,如今已成過去。負責協調全球度量衡標準的國際度量衡大會(General Conference on Weights and Measures)投票決定,將協調世界時(UTC)改為連續時間尺度,不再增添或刪除閏秒。UTC 是手機、銀行和網路上每一部伺服器默默採用的共同時間標準;換句話說,幾乎所有設備運作所依據的時鐘都將改變,只是沒有人會親眼察覺。

這項改變源自一個小小的地球意外。閏秒之所以出現,是因為地球自轉逐漸減慢,原子鐘便會走在前頭,時不時得停一秒,等地球追上來。近年情況卻反了過來,地球自轉速度正在加快。為大會提供建議的地球自轉專家估計,必須從時鐘中刪除一秒的「負閏秒」,發生機率將迅速攀升,約十年內可能達到三分之一。負閏秒從未實際施行過,而決議警告,關鍵基礎設施「大多尚未做好準備」,相關準備成本更被比作千禧年蟲問題。

就連大家熟悉的正閏秒,也早已屢屢造成系統故障。一般分鐘會在23:59:59結束,接著直接跳到午夜;閏秒則會插入23:59:60這個時間戳記,而許多軟體都假設這種時間不可能存在。2012年6月底加入閏秒時,Reddit、Mozilla、Qantas以及多個採用Linux的網站都回報問題。2017年元旦,Cloudflare的DNS軟體中有一個數值變成負數,程式碼因此陷入混亂。受影響最嚴重時,約有0.2%的DNS查詢受到波及。Cloudflare工程師用一句話總結原因:「影響我們DNS服務的錯誤,根本原因在於程式認定時間不可能倒退。」

幾年前,最大的科技公司就已不再信任這額外的一秒。Google把閏秒分散到約20小時內,讓每一秒稍微拉長,這種做法稱為「時間平滑」。Meta的工程師曾形容,每次閏秒都是「管理硬體基礎設施的人一大痛點」;Meta則會在17小時內平滑處理。這種權宜之計也帶來了新的混亂,大會在決議中點出這項問題:各家供應商採用的平滑方式不同,因此在時間調整期間,不同系統對時間的認定會出現差異。大會也擔心,部分機構可能會放棄UTC,改用從未採用閏秒的GPS時間。

對其他所有人來說,這項改變理應毫無感覺。國際度量衡局(International Bureau of Weights and Measures,BIPM)時間部門主任帕特里齊亞·塔維拉(Patrizia Tavella)接受《Wired》訪問時說:「好消息是,我們什麼都不用做!只要繼續累積秒數,並照常使用每分鐘60秒的『正常』分鐘。」手機會照舊同步時間,而UTC與純原子時間之間的差距,自上次調整以來一直維持在37秒,往後應會固定數百年。

代價則是時間會逐漸偏離太陽運行。時鐘時間將不再與地球自轉保持一秒以內的同步。大會如今允許兩者最多相差一小時,並表示這足以讓UTC在數百年間維持連續。乍聽之下似乎是大變革,但決議也指出,現行時區已讓許多地方的時間與當地太陽時相差超過一小時;不少國家每逢春、秋兩季實施日光節約時間,也會將時鐘撥快或撥慢一小時。需要掌握地球實際方位的天文學家和衛星營運商,則可從導航衛星及地球自轉服務早已發布的資料中讀取兩者差異。

這項解決方案並未能一併收拾所有問題。數十億部裝置裡的閏秒程式碼仍會留在待命狀態;網路時間服務業者也已開始討論,當Linux許多系統隨時區資料附帶、並設有今年年底到期日的官方閏秒清單不再更新時,軟體會如何處理。根據一項國際無線電協議,播送報時訊號的電台可有一段過渡期,至2035年為止,最遲不得超過2040年,因為舊設備無法更早承受更大的時間差。至於閏時,目前也沒有人排定。「我們現在還不談閏時,」塔維拉告訴《Wired》;這個問題就留給幾百年後的人處理。

這項決議是在凡爾賽舉行的第28屆大會上表決通過,大會於10月15日閉幕;連續UTC將於2027年5月20日正式生效,當天也是1875年《米制公約》簽署紀念日暨世界計量日。在此之前不會再安排閏秒,因此2016年12月31日加入的那一秒——自1972年這套制度開始以來的第27次閏秒——很可能會是最後一次。從那以後,時鐘只會繼續計時,地球則將自行運轉,依自己的節奏走下去。

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