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世界时|2021年将成史上过得最快的一年，最短的一天在7月

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世界时|2021年将成史上过得最快的一年，最短的一天在7月
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近期地球自转速度有加快的趋势 ， 自有记录以来最短的 28 天都发生在 2020 年 。 如果这种趋势持续下去 ， 今年我们将见证史上过得最快的一年 。
刚刚过去的 2020 年感觉格外漫长 ， 而 2021 年的开端看起来也不怎么样 。 但一个好消息是：今年有望成为有记录以来过得最快的一年 ， 平均每天比过去少了 0.05 毫秒 ， 全年累计减少 19 毫秒 。
这一消息最初由全球性的时间和时区管理网站 Time and Date 报告 。 以地球自转一天为一个天文日 ， 自有记录以来最快的 28 天都发生在 2020 年 ， 而科学家预测 2021 年地球转动速度还会进一步加快 ， 让我们见证有记录以来过得最快的一年 。
时间都去哪了？
说好的一天 24 小时 ， 怎么就变短了？为了回答这个问题 ， 首先要解释时间是如何测算的 。 我们日常生活中在手表、手机、电视上看到的时间 ， 都以协调世界时（Coordinated Universal Time ， UTC）为标准 。 这背后又有两套系统 ， 分别是基于天文观测得到的世界时（UT1） ， 和基于原子钟得到的国际原子时（TAI） 。
地球自转一圈所需的时间称为天文时间 ， 由国际地球自转与参考系服务（IERS）进行测算 。 这种自转的速度并非恒定 ， 而是始终受到气压、风、洋流和地核运动等因素的影响 ， 不断发生轻微的改变 。 IERS 精确测定固定位置的恒星经过天空中一个定点的时间 ， 测算结果称为世界时 。
与此同时 ， 全世界 200 多台高精度原子钟测算的时间 ， 汇总得到国际原子时 。 这一系统开始于 1958 年 1 月 1 日 。 原子钟是人类现有最为精确的计时工具 ， 通过测量原子的高频振动进行计时 ， 运行 1 亿年的误差不超过 1 秒 。
以国际原子时为标准 ， 纳入世界时中通过天文观测得到的偏差 ， 就得到了协调世界时 。 而当原子时与世界时的监测数据累计相差达到 0.9 秒 ， UTC 就会在 6 月或 12 月底加上一个闰秒（leap second） ， 使天文时间和原子钟时间恢复一致 。
2020 年发生了什么？
20 世纪 60 年代末到 70 年代初 ， 科学家开始使用卫星对地球自转进行精确测量 ， 并发现这段时间地球自转速度总体上偏慢 。 根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的数据 ， 自 1972 年以来 ， 科学家平均每一年半增加一次闰秒 ， 一共添加了 27 秒 。 最近一次调整发生在 2016 年 ， 当除夕夜来到 23 小时 59 分 59 秒时 ， UTC 额外添加了一个闰秒 ， 然后才进入 2017 年 。
理论上 ， 一天的时间是 86400 秒 。 到 2020 年之前 ， 有记录的最短的一天是 2005 年 7 月 5 日 ， 地球转动时间比 86400 秒少了 1.0516 毫秒 。 而在 2020 年下半年 ， 地球至少 28 次打破了这个记录 。 2020 年最短的一天是 7 月 19 日 ， 比标准时间少了 1.4602 毫秒 。
根据预测 ， 2021 年地球自转速度还将加快 。 今年最短的一天将是 7 月 9 日 ， 少了约 1.88 毫秒；最长的一天是 11 月 3 日 ， 多了约 1.22 毫秒 。 平均而言 ， 2021 年每天比 86400 秒减少 0.05 毫秒 ， 全年累计减少 19 毫秒 。 对比过往记录 ， 当地球自转速度较慢的时候 ， 一年下来累计多出的时间通常有几百毫秒 。
负的闰秒会出现吗？
如果这种趋势持续下去 ， 我们或许将见证一次负的闰秒 ， 但现在还不能确定 。 “如果地球自转速度进一步加快 ， 很可能会需要负的闰秒 ， 但现在讨论这种情况是否可能发生 ， 还为时过早 。 ”英国国家物理实验室（National Physics Laboratory）的物理学家 Peter Whibberley 接受《每日电讯报》（the Telegraph）采访称 ， “关于闰秒的未来 ， 国际讨论也在进行中 。 如果需要负的闰秒 ， 这可能会推动取消闰秒的决策 。 ”
要不要取消闰秒 ， 在国际上已经争论了二十年 。 手动加减一秒钟对大众日常生活的影响微乎其微 ， 但是对于那些对时间精度有较高要求的行业 ， 例如航天、通讯、金融 ， 一秒钟的误差就足以造成严重的损失 。 让全世界基于时间提供服务的机构同时增加或减少一个闰秒 ， 也需要付出大量的人力物力 。 因此 ， 许多专家呼吁取消闰秒 ， 直接使用原子时 。
2007 年 ， 国际计量组织多数通过了取消闰秒的建议 ， 会上中国国家质量监督检验检疫总局代表中国支持取消闰秒 。 但是到 2015 年 11 月第三次表决时 ， 世界无线电会议决议继续沿用闰秒 ， 2023 年再次讨论 。
编辑：王星
责任编辑：唐闻佳
来源：科研圈
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