闰秒：时间和计算的复杂之处

什么是闰秒？

闰秒是指为了调整协调世界时（UTC）与地球自转周期的不同而额外加上的一秒钟。因为地球绕太阳公转的轨迹以及地球自转轴的倾角变化等因素，地球自转速度并非恒定不变。因此，为了保持UTC与地球自转速度的差异尽可能小，国际原子时规律组织（TAI）会定期向UTC加入闰秒。

闰秒产生的原因

闰秒的产生源于天文观测。原子时钟通过铯-133原子的电磁辐射转换来计量时间，精度可以达到$10^{-15}$ 秒，即每亿年误差不到一秒。而地球自转的速度则会因为潮汐力、水体分布、大气压强等因素的影响而产生改变，这些因素的变化会导致地球自转周期的变化和地球自转速度的变化，而原子时钟虽然非常准确，但是无法跟随地球自转的变化。 将TAI加入地球的转速与地球自转速的差别周期性的同步调整。在每一次调整中，TAI的秒数会增加或减少一秒，即加入或删除闰秒，使得UTC与TAI之间的误差保持在0.9秒内。该调整装置每年最多发生一次。目前，闰秒在1972年至2015年间被加了26次，最近的一次闰秒是在2016年12月31日。

闰秒对计算机的影响

闰秒虽然对大部分人来说没有什么影响，但是它却可能会对计算机和网络进行产生灾难性的影响。由于闰秒的出现，计算机系统和软件需要在必须的瞬间暂时停下来，这一秒间的所有操作必须等到闰秒过去之后再运行。在某些系统中，闰秒的瞬间会导致计算机系统可能会短暂地停止服务，这样就会导致系统崩溃或者耗费大量的时间重新启动。此外，某些软件的代码存在对于闰秒的处理问题，在发生闰秒的瞬间可能会导致软件崩溃。

虽然闰秒的产生原因非常简单，但是因为这一秒钟可能对计算机系统和其他软件管道产生影响，所以可以看到许多公司都在与闰秒的技术打造中不断地努力。闰秒是时间和计算的复杂之处，汉堡德国电子计算机科学研究所的时间服务经理Sebastian Storz告诉Digital Trends：“这不是一个简单的技术问题，而是一个时间和历史问题，闰秒是将永久信号与可靠时间联系的基础。”