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时间在谁一边?

2012年01月16日14:42
来源:新华网
 

  来源:国际先驱导报

  写出《时间简史》的史蒂芬·霍金曾说,朝向终点的永恒仿佛无止境般漫长,“时间”在这个世界上的真实与虚无从来没有清晰的从属。它是概念的产物,却同时规定和解释着整个世界乃至宇宙的运转;它是天文的,也是物理的,有时则是哲学以及文学的,但另一方面,它又关系到经济、政治利益甚至国家安全。

  也正是因此,面对自1884年后人类再一次决定“时间在谁一边”的机会,争论与博弈也在同时上演。1月16日至20日将在日内瓦召开的国际无线电全会上,会议代表们将投票表决是否以原子时替代世界时

  别了,格林尼治时间?

  下周将召开的国际无线电全会,将对闰秒的去留做出“最终审判”。如果闰秒不再,失去了时间与地球自转的联系,终有一天,原子时显示的正午,可能在午夜来临

  《国际先驱导报》记者李芮发自伦敦 伦敦东部有一片绿地环绕的小山丘,这里风景宜人,松鼠成群,从山顶可以眺望蜿蜒流过的泰晤士河和伦敦城。这片公园有一个全世界都熟悉的名字——格林尼治。

  随着小径上到山顶,一座古老但意义非凡的建筑便映入眼帘,这里的前身就是1675年建造的英国格林尼治天文台。低下头,地上有一道橙色铜线,这就是大名鼎鼎的本初子午线,百年来它一直是全球时间和经度计量的标准参考经线,“世界时区”的起点。游客们往往双脚站在经线两侧拍照留念,象征着自己身跨东西两半球。

  “时间守护者”的拉锯战

  “关于‘闰秒’这件事,没人会说还有比之更麻烦的事儿了。”英国国家物理实验室(国家标准实验室)彼得·韦博利博士说。

  正是这细微误差的存在,挑起了“时间守护者”们关于时间标定的一场拉锯战。而本月16日在瑞士日内瓦召开的国际无线电全会,将对格林尼治时间的去留,做出“最后的审判”。

  目前全球通用的时间参考标准,是自1884年以来确立的以地球自转为依据的英国格林尼治标准时,也称“世界时”。但世界时受地球自转速度减缓影响,有一定误差。

  上世纪70年代,人们找到了更为精确的“原子时”,用原子能级跃迁振动频率计时,1000万年误差1秒,相对精准。由于“喝醉了的地球每一天都不一样长”,世界时与原子时之间会存在细微的差距。也是在那时,一项国际协议确定世界时和原子时两种时间计量系统,即“协调世界时”(UTC)。为协调两种标准,格林尼治天文台1972年引入“闰秒”概念,人工干预原子时,即在地球自转减慢致使世界时多出1秒时,把原子时拨慢1秒,反之亦然。

  “闰秒”的引入,保证了格林尼治时间的继续存在,同时也成为了科学界争论的焦点。

  美国是支持取消闰秒的主力军。国际电信联盟美国代表团主席、美国国家标准与技术研究院时频基准专家韦恩·汉森(Wayne Hanson)博士说,闰秒的误差修正引起了美国许多硬件以及技术上的问题,其中时间敏感系统尤为突出。“闰秒的存在,甚至让一些专家都免不了在使用全球定位系统计时时犯错误。”

  美国的要求得到了意大利、德国等十几个国家的支持,法国是最为坚定的拥护者。

  位于法国巴黎的国际计量局,主要任务就是保证世界范围内计量的统一,包括时间基准。计量局负责时间基准工作的埃莉萨·费利西塔丝博士认为,闰秒的存在对于需要一个稳定而持续的时间参考的诸多系统而言,成为了越来越大的麻烦,“它正在影响通信、互联网和金融服务体系,以及需要基于精确时间同步系统的全球导航卫星系统(GNSS)”。

  事实上,法国和英国关于“谁来守护时间”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计量局就表示,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,”国际计量局总干事阿丽雅斯说。她还毫不客气地指出,作为主要反对者的英国,基于的是传统而非科学。

  日本也没有置身事外。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。

  百年格林尼治的前世今生

  从伦敦塔桥乘船沿泰晤士河东行至格林尼治公园,是不少游客来伦敦的必游线路之一。航线终点的格林尼治皇家天文台,虽然依旧沿用“天文台”的习惯叫法,但早已不再担负天文测量任务,而是博物馆的一部分了。

  格林尼治是伦敦东部的一个区。如果选择乘坐轻轨,从格林尼治站下车后,会穿过格林尼治的小镇,漫步进入格林尼治公园。像英格兰的很多小镇一样,格林尼治宁静又富有活力。这里每到周末都会有格林尼治市场,摆满各种各样的手工艺品和小吃。格林尼治大学部分校区也分散其间,年轻的学子给古老的公园增添了不少新鲜的气息。

  以整个格林尼治公园为主体,旧皇家天文台、航海博物馆、格林尼治码头在内的整片区域,以“海事格林尼治”为主题,在1997年被联合国科教文组织列为世界文化遗产。街上随处都是航海主题的商店,从各种船舶模型,到望远镜等航海必需品,到贝壳手工艺品,应有尽有。

  穿过古老的小镇,进入金色雕花大门的格林尼治公园。据说,英国有皇室成员工作、居住或由王室授权设立的机构才能享有金色雕花大门标志。格林尼治天文台始建于1675年。

  当时,纬度可以通过中午太阳在天空中的角度确定,而经度位置的确定相对复杂。英王颁布法例称,“不管在哪里,为了确定所在位置的经度来精准服务于航海和天文学,我们决心在格林尼治公园内建造一座小的天文台”。

  英王查理二世任命约翰·弗拉姆斯蒂德为首席皇家天文学家,完成“致力于以最热忱的关心和努力校正天体运动位置,以便能正确确定经度,使导航成为完美的艺术”的重大使命。天文建筑师克里斯托弗·雷恩设计了最初的建筑物。天文台于1676年完工。

  1707年的一场海难,夺走了2000多人的生命,也再次加剧了找寻更可靠导航手段的迫切性。1714年,英国议会成立了一个由专家组成的“经度委员会”,设立高达2万英镑的巨额奖金,鼓励人们找出更好的计量方法。当时的2万英镑,相当于今天的200万英镑。

  获奖者让人们足足等待了半个多世纪。不是天文学家,不是科学家也不是数学家,而是来自约克郡的一个钟表匠——约翰·哈里森。

  哈里森制出的钟依靠弹簧驱动,精度很高。然而当时的第四任皇家天文学家纳威尔·马斯基林并不相信这种钟表可以比测月距法更精确,坚持进行了更多的测试。1773年,哈里森的钟表被认可,他也终于获得了议会授予的8750英镑奖金。哈里森的钟,也被称为H4海洋计时器,如今陈列在格林尼治供游人参观。

  随着世界航海事业的大发展,许多国家先后建立天文台测定地方时。1884年,为了协调时间的计量和确定地理经度,25个国家的代表团在华盛顿召开国际经度会议,英国格林尼治天文台埃里中星仪所在的经线,以22票赞成、1票反对(多米尼加共和国)、2票弃权(法国和巴西)的结果,正式成为全球时间和经度计量的标准参考经线,称为0°经线或本初子午线。

  此后,各国出版的地图都以这条线作为地理经度的起点,以格林尼治天文台作为“世界时区”的起点,用格林尼治的计时仪器来校准时间。格林尼治,正式成为世界“时间的守护者”,128年来它一直恪守着这一职责。

  第二次世界大战前后,伦敦已成为世界著名的工业城市。战后,格林尼治地区工厂和人口剧增,空气污染严重,夜间灯光干扰对天文观测极为不利。天文台于1948年迁往英国东南沿海苏塞克斯郡的赫斯特蒙苏,又于1960年迁至剑桥。1998年,位于剑桥的皇家天文观测台关闭。如今格林尼治的旧址,是英国海事博物馆的一部分,仍被人们称为“皇家天文台”。

  “皇家天文学家”的称号也依旧存在,但从1972年起,这一称号与天文台的管理分开来。担任者仍会被邀请向女王提出天文科学建议,但更多是一种荣誉。马丁·里斯勋爵自1995年起担任格林尼治的“皇家天文学家”。

  2007年,皇家天文台完成了耗资1500万英镑的改建工程,建成当前世界最高水平的新天文馆,以做出重大贡献的钟表匠约翰·哈里森命名。此外,一个天文和时间画廊以及一个教育中心也同时建成,并对公众开放。

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(责任编辑:杜伟纯)
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