什么是闰秒?

第一个原子钟彻底改变了我们的计时方式，甚至是今天的时钟都是以路易斯·埃森的作品为蓝本但从那以后，它们的准确性有了显著提高;每隔1.6亿年，这些时钟才会增加或减少一秒。那么，如果它们如此精确，为什么我们还要不断地在原子钟上增加和减少闰秒呢?国家物理实验室的彼得·惠伯利给克里斯·史密斯做了一次测试。

我们今天使用的时钟，我们用来测量秒的主要标准仍然是基于铯原子但是它们和埃森建造的时钟类型有很大的不同。在埃森的时钟里，我们有一个形成铯原子束的烤箱，它通过微波炉发射出去。在今天的时钟中，我们使用激光将铯从蒸汽中减速，形成缓慢移动的铯原子云。然后我们用激光把云团向上穿过微波罩。然后原子在重力作用下第二次通过腔体继续上升和下降。这就提供了一个更长的测量时间，在微波下原子之间的相互作用时间大约为半秒。这种更长的相互作用使我们能够更精确地测量频率，因此，一个更稳定的时钟。

克里斯:那是不是有机会与他们接触更长时间?这意味着我们对他们的状态进行更准确、更精确的测量。

彼得:没错。测量的时间越长，在这种情况下测量能量或频率就越精确。

克里斯:为什么我们需要如此精密的时钟，因为每1.6亿年增加或减少一秒钟，我们真的需要那么精确和精确吗?

这些应用程序肯定会从这些新型时钟中受益匪浅。世界各地正在进行大量的工作来开发这些光学时钟，它们将在性能上超过铯时钟。

如果这些时钟是如此精确，为什么我们还有闰秒的问题?为什么我们需要周期性地添加这些秒?这是今年第26个闰秒了?

彼得:没错，自1972年首次推出以来，已经是第26次了。我们需要它们的原因是，事实上，地球并不是一个很好的计时器。它不可预测地加速和减速。随着时间的推移，我们发现我们基于原子钟的非常精确的时间慢慢地偏离了基于地球自转的时间和平均太阳时间。为了保持两者同步，我们不得不偶尔在原子时标上加1秒，让地球赶上原子钟。这被称为闰秒。

克里斯-对。所以，我们的计时装置没有问题，问题是我们的星球不能正确地计时。

彼得-地球实际上并不是一个很好的计时员。它比计时的铯喷泉差一百万倍。

Chris -国际上的人们是怎么看待闰秒的概念的，因为它真的有很大的不同吗?

彼得:这是一个有趣的问题，关于我们是否真的需要闰秒，已经有15年的争论了。我们是否应该把我们的时间完全建立在原子钟上，并切断与地球自转的联系?

国际上还没有达成一致。一些国家赞成废除闰秒，因为闰秒确实会带来问题。有些软件在处理闰秒方面尤其困难。最简单的解决办法就是结束它们。

但其他国家表示，保持计时和地球自转之间的传统联系很重要，并认为我们应该保留闰秒，直到至少我们更好地了解结束闰秒的长期后果。

克里斯:那么，你在争论中站在哪一边?

Peter:嗯，我是英国代表团的一员，将参加今年11月举行的讨论这个问题的盛大会议。所以，我的工作是为英国的立场辩护，但从个人角度来看，我没有任何更强烈的同情。他们都是很好的论点，问题是，没有妥协的立场。你必须保留闰秒，否则就结束它们。无论发生什么，都会非常有趣。

克里斯-英国是为了保留它?

Peter -英国政府已经考虑过这个问题，它的理论是我们应该保持我们的计时和地球自转之间的传统联系。

Chris -如果我们决定采用相反的观点，放弃闰秒，会有什么后果呢?

彼得:短期来看，没什么大不了的。我们的原子时间和地球自转之间的分歧将慢慢累积。要达到1分钟的时差可能需要100年的时间，要达到1小时的时差可能需要1000年的时间。所以，在我们正常的一生中，我们不会注意到巨大的差异。但从长期来看，分化的速度会越来越快。所以，我们必须做些什么来纠正这个生命周期和地球时间之间的差异。目前还没有关于如何做到这一点的真正协议。英国政府当然在辩称，在做出如此根本性的改变之前，我们应该更好地了解其长期后果。