多個著名網站同時癱瘓，全因一個“不存在的時間”出現了

製圖：金書援

撰文 | 張二七

2012年6月30日的深夜，許多人正在Reddit上快樂水貼，突然發現，自己的回覆發不出去了。就在同一時間，除了Reddit之外，yelp、領英等許多其他的著名網站也突然崩潰。有的只是網頁載入速度慢，而嚴重一些的則直接出現了網頁無法開啟的問題。

很快，事件的原因被查明瞭： 在6月30日23時59分59秒之後，全球都在這一刻加了1秒。 如果你看手機時間或是能自動校準的電腦時間，則可能會出現一個“不存在”的數字—— 23:59:60 。正是這多出來的1秒鐘，讓沒有準備好同時加一的網站，伺服器過載並暫時癱瘓。

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世界時與原子時

加1秒這件事，解釋起來其實非常簡單，就是地球自轉的一天並不是標準的86400秒。

想知道時間，我們就需要一塊走得準的表。什麼叫走得準？就是它在單位時間內只會走過相同的一格，不多也不少。過去，我們把地球當作最準確的那塊表。因為地球的質量足夠大，它自轉一週需要的時間也比較穩定，正好作為一天的標準，這個時間也被稱為“世界時”。但隨後，人們發現地球的自轉速度是會變的，這樣一來，一天的長度也會變化。尤其從20世紀六七十年代開始，科學家可以利用衛星來精確測量地球自轉的速度，他們發現， 總體來說地球自轉一週所需的時間長於24小時。

為了解決這個問題，科學家們研發了一種新的時間測量裝置—— 原子鐘 。原子鐘主要是靠原子發射和吸收光子的這個穩定頻率來計時，用得最多的是銫原子。目前全球統一的1秒定義為“海平面上的銫133原子基態的兩個超精細能級間，在零磁場中躍遷振盪91億9263萬1770個週期所持續的時間”。和地球一轉就是一天不一樣，銫原子要振盪近92個週期才有一秒。但原子鐘的精度也比地球自轉高了很多，幾千萬年才可能有1秒的誤差。而目前精度最高的原子鐘，頻率準確度可以達到小數點後18位。

目前全球大約有400臺原子鐘，分散在近70個國家的授時實驗室裡。這些原子鐘的資料被統一發送給位於法國的國際計量局，由國際計量局彙總處理成統一的時間，叫作“ 協調世界時 ”或是“ 國際原子時 ”，再發回給各個實驗室。我們手機、電腦上的系統時間，還有電視電臺的整點報時，就都來自於這個“協調世界時”。

但是問題又來了，我們有了更準確的“秒”，但地球並不按原子時走。理想情況下，地球自轉一週應該需要24小時，即86400秒。但地球的自轉會受許多因素影響，總體上呈現出一個減慢的趨勢。這會怎麼樣呢？比如，我們假設地球自轉變慢，轉一圈要86400.001秒。那麼如果每天都多出1毫秒，等一千天過去，我們手錶上的時間，就會比地球自轉快出整整1秒。

閏秒的誕生

考慮到我們無法改變地球自轉速度，更無法控制原子振盪的週期，那麼想要處理這1秒的差異就只好調錶了。所以科學家會攢著這個時間差， 當世界時和原子時的差異大於0.9秒的時候，就在全球範圍內統一調一次表 ，大家一起加一秒，讓人類的時鐘等一等地球的自轉，這也就是我們所說的“ 閏秒 ”。

一般情況下，閏秒都會加在6月30日或者是12月31日的深夜，此時，一些時鐘會出現23:59:60的奇怪時間。

在意識到閏秒的問題之後， 1972年第一次加了閏秒 。事實上，在有記錄以來到1972年，世界時和原子時已經差出了10秒，但當時只補了當年差出的兩個閏秒。在這之後的不到50年裡，又陸續加了25次閏秒。也就是說，從有記錄以來，原子時和世界時已經差出了37秒。按這個速度算，你下次遲到，如果在半分鐘內，就可以說自己是提前閏出了下半個世紀的時差。

到這裡，你可能已經注意到了，在過去的50年裡都是加1秒。的確，地球自轉的總體趨勢是減慢的，大多數情況下一天會比24小時長一點點。不過你有沒有一種2020年過得格外快的感覺呢？這也不一定是你的錯覺，從科學的角度來說， 剛過去的2020年的確是半個世紀以來最短的一年 。

多國授時實驗室的記錄顯示，從2020年中開始，地球自轉呈加快的趨勢，並且達到了過去50年來的最快。記錄顯示，平均下來，2020年累計快了1.3毫秒。這聽起來可能不多，但要知道在過去50年裡，每年都會慢出幾百毫秒，相比之下2020年過得這麼快還是有記錄以來的第一次。

而 去年的7月19日更是成為了有記錄以來最短的一天 ——比24小時短了1.4602毫秒，相當於1秒的千分之一多一點。那天是個週日，那麼要恭喜週日加班的朋友們，你們得到了最短的加班日。

難解的+1s

到這裡，你最大的疑問可能是，為什麼地球自轉突然加速了呢？如果一直加速下去的話，未來會不會變成23小時甚至更短呢？ 

可能要讓你失望了，因為科學家們對地球自轉是怎麼變的還不夠了解。影響地球自轉速度的因素有很多。其中 最主要的影響因素就是月球 。一種比較簡單但形象的解釋就是月球的引力拖住了海洋，那麼海水與地殼的摩擦就會阻礙地球自轉。

但除此之外，影響地球自轉的因素還有很多，比如地震、火山噴發這類地質活動。甚至全球變暖導致的冰川融化也可能會加速地球自轉——冰川融化後高於海平面的冰川會融化成低處的水，角動量守恆會導致地球自轉加速。這個過程有點像旋轉中的花樣滑冰選手，他們收起手臂後，旋轉速度就會明顯加快。然而這些因素的影響有多大？還有沒有其他因素呢？這些問題我們仍然沒有足夠的瞭解。

不過從整體上講，月球依然是影響最大也最持續的一個因素，所以地球自轉總體仍然呈現出減速的趨勢。我們可能無法期待一天變成23個小時了，但根據預測，2021年地球自轉仍會加速。如果這個加速趨勢能在短期內維持住的話，我們或許能期待首個“負閏秒”出現。

可能又有小夥伴要問了？加減一秒這麼麻煩，真的有必要嗎？ 

要不要取消閏秒這個問題，其實已經在國際上爭論了二十年。參考有記錄以來的調整速度，在幾千年後，原子時與世界時才可能差出1小時以上，並對人類的作息造成明顯影響。這樣看來，加閏秒來等等地球自轉更像是一種人類的浪漫，而不是計時的剛需。

對於我們的日常生活來說，手動加減一秒的影響微乎其微，但對於那些對時間精度有較高要求的行業，比如航天、通訊、金融等等，一秒的誤差就能帶來巨大損失。而要做到讓全世界同時增加或是減少一秒，也需要付出大量的人力物力。因此，許多專家也呼籲取消閏秒，直接使用原子時。 2023年，國際計量組織計劃再次針對閏秒的去留進行討論。

可能還有一些打工人比較在意，一天都不夠24小時了，那我工作時間是不是也不夠8小時呢？ 

我們來算一筆賬。按過去半個世紀裡最短的這天來算。一天比24小時短了1.4602毫秒，那麼你的工作時間就縮短到了7小時59分59.9995133秒，比標準的八小時少了足足0.4867毫秒。只要攢上5917萬4029天，也就是16萬2120年，就能白嫖出一個八小時工作日。如何，現在是不是覺得很有盼頭！加油，打工人！