就因为这一秒钟 科技巨头吵了快十年

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  2017 年 1 月 1 日这一天,全人类都被强续了 1 秒,因为这天有 24 小时 01 秒。多出这一秒被塞到了北京时间 07:59:60 的位置。这一秒也叫闰秒。

  

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  然而就在前段时间,亚马逊、微软、 Meta 、谷歌等国外科技巨头联合发起了一项活动,说要取消闰秒。倒不是说他们不让人多活一秒,而是因为“ 闰秒带来的副作用,早超过它本身的价值 ”。

  

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  虽说这提议已经得到美国相关机构的支持,但取消闰秒这么大的事,可不是一个国家说的算。今天咱们简单盘盘,闰秒能干啥,为啥现在又要取消。

  为什么会有闰秒?

  我们之前有 2 种主流时间标准,一种是民用的世界时,一种是高精尖领域用的国际原子时。

  世界时也可以说是格林尼治时间,它的一天时长是按地球平均自转周期算的,时间点和太阳位置保持同步。

  比如太阳在正头顶,那就是中午 12 点。

  但世界时有个问题,地球受到气候、地壳运动各种因素影响,自转一周时间不一样。

  换句话说,世界时的一天并不是永恒的 24 小时,会有几毫秒误差。

  

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  这几毫秒对世超没啥影响,平时几秒结束还是几秒。

  但对航空航天、卫星导航等领域来说就不行了。

  像卫星定位,每一颗卫星都在不断发射包含位置和时间的无线电信号,精确度高达一米以内和十亿分之一秒。

  即使误差只有 0.1 秒,再乘以光速,卫星定位就会差之千里。

  

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  所以高精尖领域用国际原子时计时。

  国际原子时是通过原子震荡频率来计算时间的,可以精确到纳秒。

  这啥概念呢?我国最新的铯原子钟(NIM 6),5400 万年误差不超 1 秒。

  

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  可能有人要问了,既然有原子时,咱老百姓干啥不用原子时?因为地球自转一圈的时间变来变去,时间一久,太阳的位置和原子时差距就越来越大。

  一万年后就可能出现,晚上 11 点头上顶个大太阳的情况。

  然而,世界时也有问题,它每一天,每一秒长度都不一样。所以 1972 年,我们老百姓用了一个新标准,叫协调世界时( Coordinated Universal Time 简称 UTC )。你也可以叫它缝合怪。

  

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  它用原子时的计时速度,在和世界时误差达到 0.9秒,就会加减个 1 秒。

  这样一来,平时时间是精准的,日子久了也不会和太阳位置不匹配。这个为了保持同步,多出或抠掉的这一秒就是闰秒,目前全世界已经加了 27 次闰秒。

  

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  闰秒带来的问题

  虽说闰秒解决了时间和地球自转不匹配的问题,但也带来了新麻烦。

  比如我们要加一秒,那时间就会成为 23:59:59、23:59:60、00:00:00。中间多了奇怪的 1 秒,人么无所谓,也就是多发一秒呆的事。

  但很多服务器就顶不住了。

  

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  因为闰秒和闰年不一样,没有规律可循,无法提前写进系统。如果突然多出 1 秒,很多老程序不知道如何面对它,就会各种报错。

  比如 2012 年,闰秒导致了 Reddit、Mozilla、 LinkedIn、 Yelp 的服务器大规模宕机。

  

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  同年澳大利亚航空公司的一个办理系统也死机了几小时,被迫人工检查乘客登机。2017年,闰秒还导致 Cloudflare 一部分客户服务器离线。

  

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  这当中原因有很多,我们简单说一种。因为加了一秒钟,很多任务会因为条件不匹配而启动失败,这时它们就会不停尝试,一直循环,直到把系统塞爆。打个比方。

  一栋楼的每层楼之间有 60 级台阶,送货机器人每爬一层楼就会放一桶水,并收到一个回执单,表示任务完成。但这时某层有 61 级台阶,机器人还是上了 60 级就直接给水放下来,结果没收到回执单,然后它就一直放一直放,问题不就出现了么。

  此外,还有一些更复杂的情况我们就不讨论了。虽说现在系统会为闰秒做一定适配,但谁保证一定不会出错呢。更关键的是下次不一定是加 1 秒,是减 1 秒。这情况目前还没遇到过,谁敢保证不会有新问题呢。

  该不该取消闰秒?

  看到这里,大家也能理解这些科技巨头为啥要取消闰秒了。他们认为取消闰秒,其实过个 1000 年都没啥大问题,差不太多。

  

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  嗯,话这么说也没错,但后代可能要骂你了,问题丢给他们是吧?

  其实早在十几年前,就一直有人说要取消闰秒,但也有不少人反对。“ 系统崩溃明显是自己没处理好,其他人怎么就没问题? ”“ 闰秒让大家维持了精确的时间,也让大家没脱离世界时,依然可以和地球自转,和太阳同步。”

  还有更骚的反对原因,比如英国是因为闰秒可以让时间和世界时一致。

  世界时也就是格林尼治时间,取消了闰秒,那引以为豪的格林尼治时间相当于被抛弃了。英国格林尼治皇家天文台大门外的24小时制电子大钟 ▼

  

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  有没有更好的方法?

  当然,这些科技巨头也并不是想单纯干掉闰秒,而是想要一种更好的方案。

  比如 Meta 提出一个叫 Smearing 的方案,就是把 1 闰秒分散到 17 个小时里慢慢闰。

  

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  此前,谷歌搞的是一种“ 提前闰 ”的方案。它在服务器时钟里每天加个几毫秒,这样要加闰秒时,调整幅度就不至于触发大问题。还有人提出把闰秒换成闰分,闰时。意思就是每相差 59 秒再加一个闰分,降低一下调整频率。

  但不管怎么说,我认为不管是闰秒,还是提前闰,“ 闰 ”这种机制一定要存在。

  因为人类对于时间的概念,根本上还是来自太阳。自古以来,咱们抬起头看到太阳东边升起就是上午,西边落下就是晚上。日出而作,日落而息。

  人类生活只要是和太阳绑定的,自然就离不开世界时。只是这种和太阳保持联系的方式,这种“ 闰 ”的机制,或许还需要一个更好的方案。

  撰文:刺猬 编辑:面线

  图片、资料来源:

  新华社:科普:第27次闰秒来临 多一秒世界有何不同

  人民邮电报:取消闰秒 火候未到

  《连线》杂志:走近闰秒故障及其解决方案

  Meta:It’s time to leave the leap second in the past

  WIKIPEDIA:Leap second


标签: 科技巨头

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