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閏秒為何存在?UTC 將在 2035 年前改變校時方式

原子鐘穩定、地球自轉卻不規則,閏秒正是兩種時間之間的補丁;國際決議將在 2035 年前放寬兩者差距。

HOTNEWS 01 編輯部2026年9月5日3 分鐘閱讀0 次瀏覽
從太空望向地球與抽象原子鐘裝置,兩者以發光脈衝相連,象徵地球自轉時間與原子時間的校準

我們習慣把一天想成精準的八萬六千四百秒,但地球並不是理想時鐘。潮汐摩擦、大氣與海洋的質量移動,以及地球內部的變化,都會讓自轉速度出現細小起伏。現代計時則依靠原子躍遷定義「秒」,穩定度遠高於地球自轉;兩套尺度久而久之便會逐漸分開。

國際原子時 TAI 是由世界各地原子鐘資料共同計算的連續時間尺度。協調世界時 UTC 與 TAI 以相同速率前進,卻刻意維持整數秒差;另一方面,UT1 是根據地球相對遙遠天體的轉動角度建立的天文時間。民用時間使用 UTC,因此日常鐘錶既享有原子鐘的均勻節拍,又大致跟得上太陽在天空中的位置。

閏秒就是連接兩者的校正。現行制度下,當國際地球自轉服務預測 UT1 與 UTC 的差距接近零點九秒,便可在 UTC 月底插入或刪除一秒。正閏秒出現時,時間會依序走過二十三時五十九分五十九秒、二十三時五十九分六十秒,再進入翌日零時;它不是每隔固定年數發生,也與四年一次的閏年沒有直接關係。

自一九七二年採用現行做法以來,實際發生的全是正閏秒,最近一次在二〇一六年十二月三十一日。TAI 目前比 UTC 快三十七秒,當中包含制度起始時既有的十秒差,以及其後加入的二十七個閏秒。負閏秒在規則上雖然存在,代表跳過某一秒,但迄今從未實施。

一秒看似微不足道,對分散式電腦系統卻可能造成麻煩。資料庫、電信網路、衛星導航和電力系統往往假設時間戳記持續向前且不重複;不同營運者又可能採取不同方式消化額外一秒,導致排序、同步或日誌判讀不一致。越多關鍵基礎設施依賴精密授時,這個偶發的不連續點就越難協調。

因此,國際度量衡大會在二〇二二年的第 27 屆會議通過決議:最遲於二〇三五年提高 UT1 與 UTC 可容許的最大差值,並設計足以讓 UTC 連續運行至少一個世紀的新上限。這常被簡稱為「取消閏秒」,但更精確的說法,是放寬目前零點九秒的限制,讓逐秒校正不再頻繁打斷 UTC;未來的新上限與實施細節仍須由國際組織協調。

改制不代表地球突然變得準時,也不代表天文時間消失。需要知道地球實際轉角的天文、測地與航太工作,仍可使用公布的 UT1-UTC 差值換算;一般民眾則幾乎不會立即察覺。這場變革真正處理的是「世界共用時間應優先連續,還是優先緊貼太陽」的取捨,並把精細校正留給真正需要的領域。

資料來源:國際度量衡局(BIPM),〈Resolution 4 of the 27th CGPM (2022): On the use and future development of UTC〉,2022 年 11 月 18 日,https://www.bipm.org/en/-/resolution-cgpm-27-4;美國國家標準暨技術研究院(NIST),〈Leap Seconds FAQs〉,2024 年 10 月 11 日更新,https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/leap-seconds-faqs

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