負閏秒危機升溫:BIPM擬放寬UTC誤差至1小時

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AI 摘要

  • 地球自轉加快可能導致人類首次使用負閏秒。
  • BIPM將表決廢除閏秒制度。
  • 新方案擬把UTC與UT1的容許誤差放寬至1小時。

地球自轉近年出現輕微加快趨勢,令全球時間標準可能面臨前所未有的「負閏秒」挑戰。國際計量局(BIPM)預計於2026年10月就廢除閏秒制度進行表決;若方案獲通過,協調世界時(UTC)與地球自轉時間(UT1)之間的容許誤差,將由現時最多0.9秒大幅放寬至1小時。

閏秒制度如何運作

UTC由原子鐘定義,能提供高度精準的時間基準,但地球自轉速度並非固定不變,會受到潮汐、地震、大氣及海洋變化等因素影響。為了讓UTC與以地球自轉為基準的UT1之間的差距不超過0.9秒,國際組織自1972年起不定期加入閏秒。

閏秒通常是在特定日期的最後一分鐘加入額外1秒,讓時間由23:59:59延伸至23:59:60,再進入午夜。這項制度至今已實施27次,而且全部都是增加1秒,從未出現扣減1秒的情況。

地球自轉加快,可能首次出現負閏秒

英國國家物理實驗室(National Physical Laboratory,NPL)首席科學家Setnam Shemar指出,近年地球自轉速度呈現輕微加快趨勢。天文學家估計,到2035年需要首次執行負閏秒的機會約為30%。

負閏秒的做法會令時間由某日的23:59:58直接跳至00:00:00,等同從當日計時中扣除1秒。由於全球大部分電腦系統及網絡時間校準伺服器(NTP Server)在設計時只考慮過增加閏秒,未必能正確處理時間逆向跳動,因此可能引發軟件與基礎設施故障。

過往閏秒已曾造成系統中斷

閏秒並非首次對資訊系統構成挑戰。2012年,Reddit、Mozilla、LinkedIn及Qantas訂票系統,曾因Linux核心及Java程式處理閏秒時出現錯誤而受到影響。

2016年底加入閏秒時,Cloudflare的DNS系統亦曾因時間計算出現負數,導致部分服務中斷。這些事故反映,即使是增加1秒,亦可能令涉及作業系統、程式庫及分散式服務的時間處理機制出現問題。

Google及Amazon等大型雲端服務供應商其後採用「時間平攤」(Leap Smearing)技術,把1秒的時間差分散到約1日內逐步調整,避免系統在同一刻直接跳秒。

新方案擬把調整週期拉長至數百年以上

國際計量大會(CGPM)早於2022年通過決議,計劃在2035年或之前廢除閏秒制度。即將表決的方案則把時間表提前至2027年5月20日,並將UTC與UT1之間的容許差距由0.9秒放寬至最多1小時。

若方案落實,未來將不再透過每次增加或扣減1秒的方式維持兩套時間標準同步,亦可能改以「閏時」(Leap Hour)作為長期調整概念,在誤差累積至1小時後才進行一次修正。

Shemar表示,按目前地球自轉變化速度估算,UTC與UT1之間的差距至少需要約1,000年才會累積至1小時。這代表方案若獲通過,全球系統在極長時間內將不必再處理閏秒造成的即時跳變。

表決結果仍是關鍵變數

目前廢除閏秒及放寬UTC誤差的方案仍有待BIPM及各國代表表決確認,相關安排並非已經正式生效。支持改革的一方認為,移除負閏秒等難以預測及測試的時間變化,有助降低電訊網絡、電力系統、衛星導航及雲端服務面對的軟件風險。

不過,UTC與UT1的誤差上限一旦大幅放寬,亦意味兩套時間基準在長期運作下可出現更明顯差距。未來如何進行跨國時間同步,以及是否採用閏時等替代方案,仍須由國際計量及相關科技組織進一步制定細節。

Reference Link : unwire.hk

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