闰秒可能要被取消了？先搞懂它到底是什么

你有没有想过，我们每天说的"一天24小时"，其实并不总是等于86400秒？

闰年你肯定熟悉——每四年二月多出一天，因为地球绕太阳一圈大约是365又四分之一天。如果不补上这一天，春分秋分、夏至冬至这些标记季节开始的节点就会慢慢往后漂，季节和日期就对不上了。

闰秒的逻辑和闰年很像，只不过它对齐的不是地球公转，而是地球自转。

但这件事，可能很快就要画上句号了。

一天曾经就是地球转一圈

几千年来，"一天"的定义非常朴素：地球完整自转一圈，就是一天。

问题是，地球的自转并不完全均匀。为了让计时更精确，现代计时系统已经不再拿地球自转当基准了。这个切换，制造了一个矛盾：过去定义的一秒，和今天定义的一秒，不是同一个东西。

时间一长，现代时间系统就会和地球的实际运动差上几秒。为了解决这个问题，计时人员用上了"闰秒"——就像闰年让日历和地球公转保持对齐一样，闰秒让我们的计时和地球自转保持对齐。

不过到了2026年10月，一个负责计时管理的国际组织可能会改变添加闰秒的策略。

作为一名空间科学家，我知道测量时间对物理研究有多根本。物理学家测量的精度，正是随着我们测量时间的方式一起进步的。

秒是怎么被"切"出来的

人类用来测量时间的系统，在过去几个世纪里一直在演化。

24小时制的源头可以追溯到公元前两千纪，古埃及人把白天和夜晚各分成12份。由于一年中昼夜长短会变，每一份"白天小时"和"夜晚小时"的长度其实也不一样。

公元前二世纪，希腊天文学家喜帕恰斯采用了一套24等分小时的系统来做天文计算。

把一小时分成60分钟、一分钟分成60秒，根源同样在天文学。60进制可以追溯到美索不达米亚的苏美尔和巴比伦文明。60这个数字特别方便，因为它能被均匀地分成更小的部分。

公元150年前后，希腊天文学家托勒密在测量行星运动时采用了60进制。他把每个角度单位分成60份，再把每一份分成60个更小的份。在拉丁语里，这两级后来被称为partes minutae primae，即"第一小份"，以及partes minutae secundae，即"第二小份"。这套系统最终演化出了"分钟"和"秒"这两个词。

几个世纪后，随着机械钟越来越精确，这些天文学上的细分方式也被用到了计时上。按照托勒密及其后继者设计的体系，一个平太阳日被分成24小时，乘以每小时60分钟，再乘以每分钟60秒，得到86400秒。

但真正把时间测到"秒"这个精度，要等到1657年惠更斯发明摆钟。在摆钟里，一个悬挂的重物以稳定的速率来回摆动。只要把地球引力的差异考虑进去，所有长度相同的摆，完成一次摆动的时间都一样。这提供了一种标准化的时间测量方式。

从摆钟到铯原子

沿着摆钟的思路，科学家又花了三个世纪，开发出能精确、标准化测量时间的系统，让全世界的钟都能显示同一个时间。在这个过程中，"秒"的定义改了好几次。最终，答案落在了铯原子上。

1967年，国际计量大会——一个制定测量标准的政府间组织，如今有100多个成员国——采用了一个基于铯-133原子的新定义。

铯-133原子的行为就像一台极其精确的钟。当原子在两个特定能态之间切换时，会产生辐射，这种辐射像摆一样振荡，速率异常稳定。科学家把1秒定义为这种振荡正好发生9192631770次。

协调世界时（UTC）就是基于使用铯-133的原子钟。这样一来，基于地球自转的时间尺度UT1，就可能相对UTC发生漂移。

这种偏差既反映了地球自转速度的短期不规则，也反映了一个非常缓慢的长期趋势：地球自转在变慢，主要原因是月球引力对地球海洋的拉扯。

86400个原子秒和地球自转一天之间的差距，不到4毫秒。这个数字看起来很小，但一年累积下来，就能攒到相当可观的一小部分秒。

自1972年以来，计时人员已经向UTC添加了27个正闰秒，间隔非常不规律。他们的目标是把UTC和UT1之间的偏差控制在0.9秒以内。最后一次添加闰秒是在2016年底。

闰秒为什么让电脑头疼

每隔一段时间就给时钟加一秒，会干扰高精度的计算机系统。很多计算机操作系统默认一天就是86400秒，时间应当以可预测、单调递增的方式前进。而添加闰秒同时打破了这两个假设。在添加闰秒的那一天，时钟会在指定时刻跳变一秒，这一天就变成了86401秒。

2012年6月30日添加闰秒后，Reddit就经历了一次宕机。Linux内核和一些基于Java的应用等其他系统也受到了影响。

正因为有这类事件，包括谷歌和Meta在内的许多知名科技公司采用了"抹平"（smearing）的做法：把多出来的这一秒在一段较长时间里逐渐分摊掉，而不是一次性插入一秒的跳变。