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别傻了,闰秒并不是真的多出了一秒

2017-06-30

自然与科技 2017年3期
关键词:人类

北京时间7月1日7:59:59秒之后,并不是8:00:00,而是7:59:60。这多出的一秒,就是最近炒的很热的闰秒了。不过时间并不会凭空多出一秒,所谓的闰秒,只是不同时间标准相互协调的产物。

一天到底有多长并不确定

自古以来,人类的生活规律都是“日出而作日落而息”,地球自转一周就是一天——24个小时。这就是世界时(UT)的原始定义。把这24个小时继续拆分,就会得到1分钟和1秒钟的长度。但实际上,地球的自转周期并不是一成不变的。短期内,地球自转速度变快或变慢并不一定(这也是为什么只能提前6个月再确定是否有闰秒),但从长远来看,地球的自传速度是在不断变慢的,原因来自地球和月亮构成的地月系统:地月之间的潮汐力会造成潮汐加速现象。简单来说,由于月亮在顺行轨道上运行,会逐渐退行和远离地球。这一结果导致月球的角动量增加,而地月系统由于角动量守恒,地球的自传速度便会减慢。

月球对蓝色的潮汐隆起施加净力矩,造成地球自转速度减慢。 图片来源:维基百科

我们对时间精度的要求越来越高

从人类感官的角度来讲,以地球自转为衡量标准的世界时当然更加适用,但自从人类进入信息时代开始,一切都变得不一样了。全球定位系统、金融交易系统、空中交通管制系统、电子通信及航天等领域都对时间的精准程度要求非常高。汇率的变化以毫秒为单位,火箭也会因为提前发射一秒而进入错误轨道。为此,人类迫切需要一种更精准的时间计量方式。……

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