閏秒的故事

A+A-
一個世界,兩種時間。 圖片來源:路透社

2017 年已走過一半,但多數人或許已經忘記:2017 年的生命,是多一秒的生命——今年 1 月 1 日「協調世界時」(UTC)於香港時間 7 時 59 分至 8 時正之間加上 1 秒,這 1 秒被稱為「閏秒」(leap second)。自 1972 年以來,世界已總共加了 27 次閏秒。究竟甚麼是閏秒?這一秒是如何產生的?

閏秒不等於閏年,後者四年一次,前者是由一個名為「國際地球自轉服務」(IERS)的機構制定。IERS 的主要職責是測量地球自轉速度,並將數據對比原子鐘計算的「時間」,決定是否加上閏秒。要理解加閏秒的運作方式,須先明白,我們的現代社會有兩種時間

兩種時間的衝突

第一種時間稱為「天文時」(Astronomical time),根據地球自轉而釐定。這種時間自古以來已被沿用,古人所用的「日晷」正是透過觀察大陽位置所生的「日」與「夜」來測量時間。今日,仍有科學家以電波望遠鏡繼續測量「天文時」。

第二種時間叫作「原子時」(Atomic time),這種時間是基於「銫-133」(cesium-133)原子的振動頻率而制定。根據這種時間概念,每秒即等於銫-133 原子的 9,192,631,770 下振動。這種時間測量方法是由美國物理學家 Isidor Rabi 於 1930 年代提出,到 1955 年科技足以做出原子鐘時,「原子時」才逐漸走入主流。1967 年,國際度量衡會議通過決議,正式採納原子時為國際時標,我們今天電腦手機上的時間,也就是「原子時」。

然而,雖然「天文時」與「原子時」的目的都是標示時間,但兩者非絕對同步。因地核岩漿流動及大氣運動等物理現象,地球自轉速度不穩,甚至逐漸下降,「天文時」也隨之受到影響。根據報告,過去 40 年來地球自轉速度都慢於「原子時」,平均每日慢 1.5 至 2 微秒(milliseconds)。

協調世界時

為了讓兩種時間不要相差太遠,IERS 就提出「閏秒」的嶄新概念:每當「天文時」與「原子時」誤差累積超過 0.9 秒,就要在每年的 6 月 30 日或 12 月 31 日最後一秒鐘增減一秒,抵消地球自轉不穩的影響。而這多出的一秒,便是「閏秒」。1972 年 6 月 30 日,人類史上首次實施「協調世界時」的折衷時標,務求「天文時」與「原子時」兩種時間得以協調。

1972 年至今,協調世時界總共加了 27 次閏秒,暫時還未出現「負閏秒」(減一秒)。以香港時間計算,在 2017 年 1 月 1 日之前對上一次調校時間便是 2015 年的 7 月 1 日。每一次協調電腦界都大為緊張,在過去,Google、Reddit 等大科技企業也因加這一秒的技術調整而碰到種種麻煩問題。

雖然對大部分科技界以外的人士來說,「閏秒」無關痛癢,但想深一層,是或非,成或敗,有時候只是一念之差的時間,如果人生有多一秒容你三思,事情結局隨時可以扭轉。至於如何好好利用這一秒,讓自己人生無悔,就看各人自己的修行造化。