就因为这一秒钟,科技巨头吵了快十年

本文原创于微信公众号:差评  

作者:世超

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(NIM6),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。

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

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