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格林尼治时间的存废拉锯战一秒钟背后的大国

发布时间:2019-12-01 16:04:34 编辑:笔名

格林尼治时间的存废拉锯战:一秒钟背后的大国博弈

9月22日,受伦敦骚乱的启发,英国艺术家Dominic Wilcox制作了一种新手表。在这种手表的时针和分针上,艺术家装上了代表骚乱参与者或者防暴警察甚至是普通市民的小假人,随着指针的转动,这些假人的位置和关系就会发生相应的变化。CFP供图  1秒钟时间能做什么?世界男子100米短跑纪录保持者博尔特能跑10多米,蜜蜂能振动翅膀大约230次,光能绕地球7圈半。至于平凡的你我,也许是走两步路,眨下眼睛或是说声“你好”。  但在科学界,自从1999年以来,一场关于1秒钟的争论从未偃旗息鼓。这背后是中、美、日、英、法等国维护国家形象和争夺国家利益的博弈。2012年1月16日,国际无线电全会将在瑞士日内瓦开幕。届时,大会将通过各国专家的意见来决定这一秒钟的命运,也意味着沿用127年的格林尼治时间很可能将被废除。  这到底是怎样的一秒钟?  喝醉了的地球使每一天都不一样长,这意味着格林尼治标准时间并不准确  自从今年10月,负责信息通信技术事务的联合国主导机构国际电信联盟在站上公布了会议时间,位于陕西省西安市的一间办公室的就开始响个不停。办公室的主人是中国科学院国家授时中心时频基准实验室主任董绍武。这所实验室负责北京时间的产生和保持。  在中,董绍武被问到最多的问题就是格林尼治时间还会不会继续存在。对此,这位首席研究员表示:“时间当然存在,但用什么方法度量时间可能改变。”  自古以来,人类对于时间的观念与太阳相关。人们把地球同一经线相邻两次面向太阳的时间间隔定为一个视太阳日。历史上曾经把全年的视太阳日加起来,再取平均就得到一个平太阳日,均分为24个小时。  1884年,国际天文学家代表会议决定,以经过位于英国伦敦格林尼治的经线为本初子午线,作为计算地理经度的起点,也是世界标准“时区”的起点。  40年后,格林尼治天文台第一次通过英国广播公司向太空播发时间信号,使世界无线电听众可以根据这种时间信号校正自己的钟表。从此,格林尼治时间被定为标准时间,每隔一小时,这里会向全世界发放调时信息。世界时(UT)和格林尼治标准时间(GMT)成为同义词。  不过,科学家们渐渐发现,地球自转的速率变化并不均匀。“喝醉了的地球使每一天都不一样长,”董绍武打比方说,“这就意味着格林尼治时间并不准确。”   上世纪70年代,人们找到了更为精确的时间度量衡,即将铯原子中电子能级跃迁周期的倍定义为1秒。氢微波激射器和铷原子钟也相继出现。它们不再是人们熟悉的表盘和指针的模样,而是方方正正的仪器外形。  如今,我们使用的时间标准是天文学和物理学结合的产物,叫做协调世界时(UTC)。据董绍武介绍,位于法国的国际权度局时间部负责测量精确而连续的“原子时间”,而位于美国的地球自转服务组织负责测量符合“太阳早上升起”的世界时。  由于世界时并没有原子时准确,同时还要照顾人类“日出而作、日入而息”的生活习惯,科学家定义出“闰秒”进行修正,形成现在通行的协调世界时。在世界时和原子时之间相差超过0.9秒时,就把世界时向前拨1秒(负闰秒,最后一分钟为59秒)或向后拨1秒(正闰秒,最后一分钟为61秒); 闰秒一般加在6月30日和12月31日。在地球转快的时候被减去,而在地球转慢的时候被加上。  这个时长1秒的家伙保证了格林尼治时间继续存在,也成为科学家们争论的焦点。1999年,国际电信联盟、国际地球自转服务组织和国际天文学联合会等机构发起一份调查,征集不同领域的专家对于取消闰秒的意见。  由于双方僵持不下,2003年5月在意大利召开的第一次意在讨论修改协调世界时和取消闰秒的会议上,也没有得出一个明确结论。第二年,美国代表团再次提出放弃闰秒的申请,依然没有获得更多的支持。2008年年底,支持取消闰秒的一派再次提出动议,并表示已得到更多的支持;英国、中国等国家则明确表示反对。[1][2][3]下一页对于普通英国人来说,废除格林尼治标准时间是对自己文化尊严的又一次打击  同样来自国家授时中心的刘次沅研究员表示,美国的坚持虽然基于国家利益的考量,但抛出的理由具有一定的科学道理。对普通人而言,快一秒、慢一秒不会影响生活。但对授时机构、通信、航天、电子、金融等时间精度要求较高的领域而言,时间要调校精确至毫秒甚至纳秒。  但另一方面,“如果只使用原子时,千万年过后,孩子们的歌谣就要改成‘顶着星星上学堂’。”董绍武解释说,“由于原子时和世界时不一致,千万年过后,差距越来越大。最终,日常生活的烈日当头,原子钟标示的时间可能正是午夜。”  这也是英国大学事务部长戴维·威利茨的观点。在他看来,这场世界时存废争论已经超出科学范畴。“我们应该依照人们所感知的真实时间计时,”威利茨说,“没有闰秒,我们将失去与地球自转的联系。”  在这场长达12年的拉锯战中,每个国家都打着各自的小算盘。  11月3日,受英国皇家科学院邀请,约50名世界各地计时专家汇集在伦敦西北郊一座乡村别墅中,用两天时间讨论废弃格林尼治标准时间的利弊。  对此,英国广播公司不无伤感地写道:“自从英国被称为‘日不落帝国’的强盛时代起,格林尼治标准时间一直被确认为国际计时标准。”这篇报道还指出,“对于普通英国人来说,废除格林尼治标准时间是对自己文化尊严的又一次打击;不少人认为推动废弃格林尼治标准时间的幕后黑手就是隔海相望的千年老对头法国”。  这个争夺“时间守护者”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,多由法国人组成的国际权度局就表示,世界时间应该完全基于原子钟。“继续使用格林尼治时间,就等于允许世界上同时存在两个时间,”国际权度局总干事阿丽雅斯说,“现在已经很难想象人们会允许世界上有两个不同的‘公斤’标准存在。”她还毫不客气地指出,英国是主要的反对者,但是他们基于的是传统而非科学。  对此,《每日邮报》使用了颇为耸动的大标题“法国人终于复仇了”。  据说,日本人也没有置身事外的打算。他们多次向国际电信联盟提交申请,抱怨“使用闰秒调时”对国内的很多高新部门造成了困扰。  据董绍武透露,中国坚持格林尼治时间也有自己的顾虑。目前,我国的时间产生和保持设备基本还依赖进口,一旦启用新的计时标准,就意味着所有仪器使用程序和标准都要重新设定、更改。许多高价购进的仪器会立即成为废旧金属。“马上改的话,不仅成本不可估量,还可能给世界各地的时间造成混乱。”董绍武表示。前一页[1][2][3]下一页既然科学家无法在科学层面达成共识,那么只好由官员来投票解决  为了这1秒钟的闰秒,董绍武曾经在国际会议上与来自其他国家的专家理论。  “我没有拍桌子,但我很坚持。”董绍武回忆起2010年在日内瓦开会的情景,语气里还透着强硬。当时,来自10多个国家的20多名专家组成小组,对闰秒进行讨论。大家在音响、投影设备一应俱全的会议室里举手发表观点,“说着说着就争起来了”。  “格林尼治时间本就只是个冠名而已。”董绍武表示它的象征意义早就比实际意义大。就像北京时间实际上是在西安进行测量,因为北京是首都,所以“叫它北京时间又有何不可呢”?   这位科学家坚持认为时间计量必须符合人的生活习惯,“如今看来差个一秒半秒只和精密时间用户相关,和老百姓并没有关系。但时间长了,就会颠覆人类社会的时间传统”。  每天早晨,董绍武到单位的第一件事,就是去实验室看守时系统。这个系统属于国家重大科技装置,每天24小时不间断地计算、记录下北京时间,每月5日以前将数据发给国际权度局时间部,根据那里计算出的国际标准时间和各国时间的差来对北京时间进行调整。每天,北京时间通过无线电台、卫星和互联发出,被电视台、电信单位、卫星发射中心甚至是个人电脑接收。  他将这个时间视若生命。有一次,授时系统的供电装置出现问题,应急电源也将断电,一时间,所有设备上报警灯光闪烁,报警铃声大作。“系统不能停,”董绍武急了,“一旦停下,我们就找不到中国的时间了。”回想起来,那是他28年时间工作生涯中,最惊心动魄的一幕。  为了即将召开的国际无线电全会,董绍武准备了很长时间,还参加了中国代表团的“准备会议”。届时,将有25名中国专家参会,董绍武所担负的任务,依然是“争取保留闰秒和格林尼治时间”。  不过,按照国际电信联盟官方的说法,关于格林尼治的存废“科学家已经无法在科学层面达成共识”,剩下的事“只有交给官员们去解决”。如果开会时无法用讨论形成决议,那么,结果可能会投票产生。今年5月,国际电信联盟对16个国家发放问卷,结果13个国家支持废止世界时。  时至今日,董绍武还记得在英国留学时参观格林尼治天文台的情景。“一脚踩在本初子午线这边,一脚踩在那边,”他禁不住哈哈大笑起来,“就是一半活在今天,一半还活在昨天。”  可是,董绍武自己也无法预计,大会最终结果诞生之后,这样的情景,还会不会有明天。

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