由谁来守护时间

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最大的时钟

每当收音机或电视机传出“嘟、嘟……”的报时声时，人们都会习惯地以此校对自己的钟表的快慢。你有没有想过，这一正确的时间是从哪里来的？它是由设置在天文台的精密时钟控制的。那么，天文台又是怎样知道精确时间的呢？我们都知道，地球每天自转一周，因此，在地球人看来，天上的星星每天东升西落一次。如果把地球当做一个大钟，天空中的星星就好比钟面上表示钟点的数字，而星星的位置天文学家早已精确测定。而天文学家的望远镜就好比钟面上的指针，只是我们日常所用的钟表是指针转而钟面不动，但在地球这个大钟上，则是指针不动，钟面在转动。当某一颗星星对准望远镜时，天文学家就知道了此时此刻的正确时间，并用这个时间去校正天文台的时钟；然后在每天一定的时间，例如，整点时，通过电台广播出去。于是我们就有了可以用来校对钟表的标准时间。

目前全世界通用的时间参考标准，是1884年确立的以地球自转为依据的英国“格林尼治标准时”，也称“世界时”“太阳时”。

“北京时间”

我国使用的标准时间是“北京时间”。你或许会以为，它真的是北京的地方时间。其实，北京时间是北京以东距离北京约340千米处的地方时间。大家都知道，中午12点时，在太阳光下的物体的影子最短。而当收音机里播出“北京时间12点正”时，在北京所看到的物体影子还有点偏西，要再过约16分钟后，才能见到物体的最短的影子。

我国幅员辽阔，如果没有一个统一的标准时间，整个社会的学习、工作、生产、交通，方方面面的秩序就会一片混乱。但是取哪个时间为标准好呢？ 因为北京离东经120度经线很近，而且北京是我国的首都，所以很自然的就以东经120度的地方时间为我国的标准时间，并称它为“北京时间”。

如何校正“时差”

随着走出国门的人越来越多，“时差”也越来越成为人们熟悉的一个词。当我们在上海看到太阳升起时，远在英国伦敦的居民则还在睡梦中，要再过8个小时才能见到太阳。如果世界各地的人们，在生活和对外交往中都采用各自的当地时间，这世界也会乱了套。为了既照顾到各地区的使用方便，又容易将本地的时间换算为别的地方时间，有关国际会议决定将地球表面按经线划分为24个区域：从南到北，每相隔经度15度划一个区域，这样就有了24个时区，并且规定相邻时区的时间相差1小时。这意味着，在同一区域内的东端和西端的人看到太阳升起的时间最多相差不超过1小时。当人们跨过一个时区，就将自己的时钟校正1小时，具体地说，是向西减1小时，向东加1小时，跨过几个时区就加或减几小时。这样使用起来就很方便了。

由于实际上一个国家或一个地区往往会跨着两个或更多个时区，为了照顾到行政上的方便，经常将一个国家或地区划在一起。所以时区并不严格按南北直线来划分， 而是按自然条件来划分的。以我国为例，从东到西差不多横跨5个时区，但实际上只用“东八”时区的标准时间即北京时间作为全国统一的标准时间。

“闰秒”是怎么回事

我们从小就知道，一天有24小时，1小时有60分钟，1分钟有60秒，学习了小学算术后又知道一天有86400秒。可是在刚过去的2012年6月30日，那一天却有86401秒。也就是说，在那一天的最后一分钟有61秒。天文学家为什么要给这一分钟增加一个“闰秒”呢？

原来，地球绕自转轴的旋转并非十分严格的匀速转动，它有时会像喝醉酒一样出现抖动，还会受到太阳、月球和海洋潮汐的影响，这些因素都会略微减慢地球的自转。为了弥补我们习以为常的世界时与科学家手中更精确的“原子时”之间越来越大的偏差，根据一项国际协议确立的“协调世界时”系统会不时地进行调整，让我们拥有由86401秒构成的一天。这种调整从1972年就开始了，2012年6月30日多出的1秒已经是协调世界时添加的第25个“闰秒”了。而且，“闰秒”也并非都添加在那一年的6月30日；2008年就添加在那一年的最后一分钟，所以那一年正确的新年倒计时应该是“……三、二、一、一”。读到这里，细心的你可能会问，“原子时”又是怎么一回事呢？与我们所熟悉的由太阳或恒星相对于地球的位置来确定的世界时相比，原子时的概念要抽象得多；简单地说，它是以物质内部原子运动的特征为基准的时间计量系统，是一种均匀的时间计量系统。它的精确程度已经由1000万年误差1秒，提高到了每3亿年只差1秒。

失之毫厘 谬以千里

其实，协调世界时在本质上还是一种原子时，因为它的秒长规定要和原子时秒长相等，只是在时刻上，通过人工干预，尽量靠近世界时。设在法国巴黎天文台的国际地球自转服务中心局，每六个月都要公报，预告下一个可能的闰秒日期的闰秒情况，或确认不发生闰秒。你可能会想，不就是瞬间即逝的1秒钟嘛，何必如此小题大做？你可别小看了这“嘀嗒”一秒，如果不加以纠正，大约5000年，人类使用的时间就会和自然时间有1个小时的误差，那时，我们习惯的烈日当头不再是正午12点，而将出现在下午1点。尽管咱们普通百姓并不在意自己的手表快了或慢了这小小的1秒，但对航天、电子通信、全球定位系统等领域而言，失之毫厘，谬以千里，几十亿分之一秒的误差就可能导致重大问题。卫星发射时，监测系统1秒钟的误差将直接导致无法定位卫星的位置。

“闰秒”的引入，保证了世界时的继续存在，但同时也成了科学界争论的焦点。美国是极力主张废除世界时的国家，他们认为，“闰秒”的引入会造成混乱，使全球定位系统GPS无法正常工作，“甚至让一些专家都免不了在使用它时犯错误”。但也有科学家认为，这是GPS本身设计上的问题；美国没有很好地解决闰秒的问题，尽管这一问题是可以得到解决的。中国的北斗导航系统就已经对此作出了调整，因此，北斗导航系统的专家也反对取消闰秒的提议。他们认为，很多问题可以通过改进计量方法来降低或根除由闰秒带来的麻烦。

使用原子时世界将会怎样

如果废除世界时使用原子时，意味着我们使用的时间将不再与我们脚下的地球有任何关系；很多年以后的小学生将顶着星星月亮去上学。秒钟、分钟和小时的长度不再与地球自转一周的时间相关，而是完全由铯原子的振动频率来决定。这种割断太阳信息与钟表之间联系的根本性变化，无疑将造成深远的文化影响。它也将迫使天文学家花巨资修改天文望远镜的操作软件，日晷的精度会变得比现在更差，而水手们则几乎不可能再使用六分仪来导航了。

中国是反对废除世界时的。因为从技术上来说，现在的国际标准时间体制可以有效运转；它既照顾了人们的日常生活，又利用了原子时的准确秒长，因此没有必要去进行修改。如果取消闰秒，对于中国来说，其成本可能高达几百亿元甚至更多。其中相当一部分的钱会流向美国，因为我们购买了很多美国的正版软件和设备，如果要修改，就要给美国很多钱。

时间在谁一边

看起来，这是科技需求与人类文明的矛盾，但即使是科学家也不得不承认，干预时间的做法往往是一种政治或经济的博弈。事实上，法国和英国关于“由谁来守护时间”的梁子早在1884年就结下了。在当年的华盛顿国际经度会议上，法国力推“巴黎标准时间”，结果被英国的“格林尼治时间”打败。如今，主要由法国人组成的国际计量局表示，世界时间应该完全基于原子钟。但包括英国在内的一些国家则认为，由闰秒所引发的问题，应当依靠技术手段来解决，没必要从根本上改变时间的计量标准。英国前首相布莱尔甚至希望全球时区的基准点格林尼治，也能成为网络空间中的时区基准点。美国媒体则讥讽他为“妄图重新掌控世界的查理二世”。由此可见，时间在谁一边，追究到最后就成了一个科技之外的话题。