閏秒不閏秒?

知識新知 12/01/2011


長久以來,為了使國際標準時間與太陽時同步,都採行閏秒的辦法。現在有人認為閏秒已不需要,這將在明年一月投票決定。

在巴布狄倫(Bob Dylan)的歌曲中,「時間,不斷地在改變。」明年一月時,他的歌詞可能成真。位於瑞士日內瓦的世界無線通訊會議,將進行投票,決定是否重新定義世界標準時間(UTC),以及是否該將時間與太陽在天空的位置同步。

問題在於,是否應該廢除「閏秒」。意指每隔一年左右,為了讓世界標準時間與地球稍不可預測的軌道步調一致,而增加的那一秒鐘。世界標準時間為國際時區的參考依據,是由約四百個原子鐘的信號平均而成。閏秒可使每九十年就會差約一分鐘的世界標準時間與太陽時間,不會相距太遠。

「沒有可信的證據可以證明,錯誤地引進閏秒會導致什麼嚴重的後果。」

但法國塞佛爾的國際度量衡局時間部門主任阿里亞斯(Elisa Felicitas Arias)認為,閏秒是個煩人的東西。因為閏秒通常是在實施半年前,才由德國法蘭克福的國際地球自轉與參照系統組織宣佈,所以無法預先寫入軟體。如果閏秒在不同系統內的建制不一致,可能導致電腦故障當機,而使國際金融市場門戶大開。

然而,有些國家,主要是中國、加拿大及英國,部份因為哲學上的理由,希望保留閏秒以與太陽時作聯結。北京環球應用信息開發中心的韓春好指出,大多數的中國學者基於中國傳統文化,認為記時方式應與天文時間有所聯結;但他也補充,中國仍尚未決定明年一月時要如何投票。

十一月初,科學家與政府代表們在近英國米爾頓凱恩斯的卡佛利皇家學會國際中心舉行會議,討論該項議題。但因他們無法達成共識,使得明年一月的投票結果難以預測。共同籌辦會議的阿里亞斯認為,閏秒已經過時,現今的全球導航系統都擁有內建時制,利用地質板塊的運動或地球質量如何扭曲時空等精確的科學度量,取代了太陽時。

國際度量衡局的物理學家,萊萬多斯基(Włodzimierz Lewandowski)指出,在衛星網路中,不一致地增加額外的一秒,足以使系統失效,造成空中危機。為此,美國全球定位系統忽略了閏秒,而俄羅斯全球導航衛星系統(GLONASS)過去曾在同步閏秒時發生問題。歐洲十月才首度升空兩個衛星的伽利略系統,及中國研發中的北斗系統,都將採用內建的時鐘來記時。

但英國劍橋大學的電腦科學家庫恩(Markus Kuhn)指出,大部份的問題可藉由階段性地增加額外的那一秒來克服。以Linux操作系統為例,它曾在半夜因為不連續的直接增加了一整秒而遭遇問題,造成軟體混亂。九月,Google宣佈這可做為「緩閏」的替代方案,操作系統將在一段較長的時間內,逐漸緩步地增加那一秒。庫恩認為,這應該成為標準方式。

英國特丁頓的國家物理實驗室物理學家惠伯里(Peter Whibberley)認為,儘管經過十年的辯論,沒有可信的證據可以證明,錯誤地在系統中引進閏秒會導致什麼嚴重的後果。廢除閏秒只是延緩所有的問題而已。一個世紀之後,我們就會需要引進「閏分」,目前還沒有人有任何敏銳論述,說清楚它為何不會是個糟糕的問題。
【知識通訊評論月刊一一○期】2011.12.01

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