闰秒并不是真的多出了一秒?

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 。
【闰秒并不是真的多出了一秒?】

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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 。
1967年 , 国际计量大会(CIPM)定义秒为铯133原子(Cs133)基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9,192,631,770个周期所持续的时间 , 国际原子时(TAI)诞生 。 在此基础上 , 将秒叠加再得到分、时、日、月、年等更大的时间单位 。 这是目前为止最精确的时间测量方式 , 因为铯原子钟的误差为1,400,000年1秒 , 基本上可以忽略不计 。
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让人眼花缭乱的时间标准
不同的需求对应不同的测量标准 , 目前人类已经有了太多标准用于衡量时间:
世界时(UT):世界时以午夜为0时开始计数 , 基于精确测量的地球自转周期 。
国际原子时(TAI):以一台原子钟作为时标 , 无视任何地球运动 。
除了以上两种最常见的时间衡量标准之外 , 还有地球时(TDT)、质心力学时(TDB)、质心坐标时(TCB)及地心坐标时(TCG)等等 。
说了这么久 , “闰秒”怎么还没有出现?
闰秒的概念来自协调世界时(UTC) , 顾名思义 , 是世界时和国际原子时相协调的产物 。 以原子时为标准 , 一天就是86400秒 , 但实际上由于地球自转速度在缓慢下降 , 从1820年开始 , 世界时的一天如果用原子时来衡量 , 平均有86400.002秒 。 这千分之二秒的误差看似微不足道 , 但日积月累差异会越来越大 。 5亿年前 , 一天还只有22个小时 。 科学家估计 , 数千年后 , 世界时与原子时相差会达到12小时 , 那时我们会在午夜看到太阳 。 因此 , 当原子时与世界时的误差相差即将达到一秒时 , 就会引入闰秒进行调整 。
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闰秒:互联网的痛
你知道短短的一秒钟 , 互联网能产生多少信息吗?200+的Reddit投票、1000+的Instagram新照片、4000+的新推文、5000+的Tumblr新消息、10000+的Skype电话呼叫、20000+的Dropbox新文件上传、40000+的Google搜索次数、60000+的YouTube视频点击量、80000+的Facebook点赞……你可以来这个网站直观感受下 。

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