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2016-12-31

高一地理必修一知识:"闰秒"让2016年多一秒

  年级学科:高一年 /地理

  教材章节: 高中_人教版地理必修一知识点总结  第一章 行星地球 第三节 地球的运动——“闰秒”

 

  2016年将会增加1秒,然后才跨入新的一年?


  在巨变的世界中,相对不变的只有时间流逝的速度。跟时间赛跑,你总想多一秒,多一秒就好,这一愿望将会在格林尼治时间2016年12月31日23时59分59秒之后通过闰秒实现,即2016年将会增加1秒,然后才会跨入新的一年!


  因为时区差别,我国将于北京时间2017年1月1日7时59分59秒,由承担着我国标准时间的产生、保持和发播任务的中国科学院国家授时中心和全球同步进行闰秒的调整,届时将出现7时59分60秒的特殊现象。

 

2016年出现闰秒时我国北京时间是7时59分60秒

(2016年出现闰秒时我国北京时间是7时59分60秒)
 


 

什么是闰秒?闰秒是怎么产生的?


 



  这得从人类建立时间计量系统说起。为了确定时间,人们建立了两种不同的时间计量系统:基于地球自转运动计量得到的世界时和基于原子振荡周期计量得出的原子时


  时间的概念,说到底还是起源于太阳。人们曾以太阳的东升西落作为时间的尺度,地球自转一周的时长便是“一天”,也就是86400秒,将全年时长累计后除以365,得到平太阳时,取平太阳时的1/86400作为1秒,称之为平太阳秒。在英国格林尼治天文台观测得到的平太阳时叫做世界时。

       当时人们认为平太阳秒有着固定不变的长度,但后来研究发现地球自转是不均匀的,海洋潮汐摩擦和包括厄尔尼诺现象在内的其他因素影响,会使地球自转速度减慢,因此平太阳日日长是变化的,由此得到的平太阳秒并非固定不变,而是一个“橡皮秒”,每天快慢变化可达千分之几秒

 

地球自转周期与平太阳秒


  之后,人类不断探寻试图找出更精确的计时方式。20世纪中叶,随着量子物理学的发展,科学家们发现了更稳定的周期性运动——原子的震荡周期,即根据原子跃迁时发射或吸收电磁波的周期导出的时间基本单位,科学家决定利用铯-133原子基态超精细跃迁震荡的9192631770个周期所保持的时间作为秒的定义,称之为原子秒,它是均匀的时间尺度,其精度千万年不差一秒。以世界时1958年1月1日0时作为起点,由原子秒积累的时间叫做原子时

 

原子秒与原子时


  那么,有了如此精准和稳定的原子时,是不是意味着我们可以抛弃世界时,完全使用原子时呢?


  由于世界时的时刻对应了太阳在天空的位置,就像一个天然的时钟,这个时钟跟我们的生活息息相关,且反映了地球在空间旋转时地轴方位的变化,对地面定位、大地测量、舰船导航、其他的地球科学等有实际的应用价值。因此,我们应该做的不是抛弃世界时,而是如何将世界时和原子时协调起来,使时间既对应了太阳的位置,又充分利用了高精度的原子秒。


  于是,科学家们给出了一个折中的方法——协调世界时(UTC)。协调世界时采用原子时秒长固定的走,每隔一段时间会多走出或少走出1秒,通过增加或者减少一秒来使得协调世界时与世界时时刻之差保持在0.9秒以内,这即是闰秒


  自1972年以来,国际标准时间共进行了26次闰秒调整,而这26次都是在等待赶不上趟的地球自转,也就是说我们的时间一共增加了25秒。记得上一次“闰秒”是出现在北京时间2015年7月1日。
 



  一秒之差,带给我们什么影响?
 



  闰秒对普通市民的日常生活不会产生任何影响,一秒的时间转瞬即逝。但对于一些对时间精度要求较高的行业,比如航空航天,通讯,电力,交通,金融等等,这一秒足以带来很大的影响。飞船1秒钟可飞行将近8公里,如果差了1秒,可能造成飞船偏离原定轨道,威胁自身安全。

       进入大数据时代,一秒之差对于金融系统来说可能会影响世界贸易的正常进行,在股票交易市场,一秒之差可以使一个人变成百万富翁或者倾家荡产。不过不用过多担心,因为这些行业的时间系统与国家标准时间基本同步,会自动进行闰秒调整

 

闰秒影响股票交易市场一秒之差可以使一个人变成百万富翁或者倾家荡产


  闰秒,让我们驻足一秒等一等地球的脚步,利用这一秒来兼顾告别与前行。新的一年,带理想上路,去实践,去表达。给时间以生命,给岁月以文明。

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