近期地球自转速度有加快的趋势，自有记录以来最短的 28 天都发生在 2020 年。如果这种趋势持续下去，今年我们将见证史上过得最快的一年。本文来自微信公众号：科研圈（ID：keyanquan），编译：戚译引，原文标题：《2021年将成史上过得最快的一年，最短的一天在7月》，头图来自：视觉中国
刚刚过去的 2020 年感觉格外漫长，而 2021 年的开端看起来也不怎么样。但一个好消息是：今年有望成为有记录以来过得最快的一年，平均每天比过去少了 0.05 毫秒，全年累计减少 19 毫秒。
这一消息最初由全球性的时间和时区管理网站 Time and Date 报告。以地球自转一天为一个天文日，自有记录以来最快的 28 天都发生在 2020 年，而科学家预测 2021 年地球转动速度还会进一步加快，让我们见证有记录以来过得最快的一年。
时间都去哪了？
说好的一天 24 小时，怎么就变短了？为了回答这个问题，首先要解释时间是如何测算的。我们日常生活中在手表、手机、电视上看到的时间，都以协调世界时（Coordinated Universal Time，UTC）为标准。这背后又有两套系统，分别是基于天文观测得到的世界时（UT1），和基于原子钟得到的国际原子时（TAI）。
地球自转一圈所需的时间称为天文时间，由国际地球自转与参考系服务（IERS）进行测算。这种自转的速度并非恒定，而是始终受到气压、风、洋流和地核运动等因素的影响，不断发生轻微的改变。IERS 精确测定固定位置的恒星经过天空中一个定点的时间，测算结果称为世界时。
与此同时，全世界 200 多台高精度原子钟测算的时间，汇总得到国际原子时。这一系统开始于 1958 年 1 月 1 日。原子钟是人类现有最为精确的计时工具，通过测量原子的高频振动进行计时，运行 1 亿年的误差不超过 1 秒。
以国际原子时为标准，纳入世界时中通过天文观测得到的偏差，就得到了协调世界时。而当原子时与世界时的监测数据累计相差达到 0.9 秒，UTC 就会在 6 月或 12 月底加上一个闰秒（leap second），使天文时间和原子钟时间恢复一致。
2020 年发生了什么？
20 世纪 60 年代末到 70 年代初，科学家开始使用卫星对地球自转进行精确测量，并发现这段时间地球自转速度总体上偏慢。根据美国国家标准与技术研究院（NIST）的数据，自 1972 年以来，科学家平均每一年半增加一次闰秒，一共添加了 27 秒。最近一次调整发生在 2016 年，当除夕夜来到 23 小时 59 分 59 秒时，UTC 额外添加了一个闰秒，然后才进入 2017 年。
理论上，一天的时间是 86400 秒。到 2020 年之前，有记录的最短的一天是 2005 年 7 月 5 日，地球转动时间比 86400 秒少了 1.0516 毫秒。而在 2020 年下半年，地球至少 28 次打破了这个记录。2020 年最短的一天是 7 月 19 日，比标准时间少了 1.4602 毫秒。
根据预测，2021 年地球自转速度还将加快。今年最短的一天将是 7 月 9 日，少了约 1.88 毫秒；最长的一天是 11 月 3 日，多了约 1.22 毫秒。平均而言，2021 年每天比 86400 秒减少 0.05 毫秒，全年累计减少 19 毫秒。对比过往记录，当地球自转速度较慢的时候，一年下来累计多出的时间通常有几百毫秒。
负的闰秒会出现吗？
如果这种趋势持续下去，我们或许将见证一次负的闰秒，但现在还不能确定。“如果地球自转速度进一步加快，很可能会需要负的闰秒，但现在讨论这种情况是否可能发生，还为时过早。”英国国家物理实验室（National Physics Laboratory）的物理学家 Peter Whibberley 接受《每日电讯报》（the Telegraph）采访称，“关于闰秒的未来，国际讨论也在进行中。如果需要负的闰秒，这可能会推动取消闰秒的决策。”
要不要取消闰秒，在国际上已经争论了二十年。手动加减一秒钟对大众日常生活的影响微乎其微，但是对于那些对时间精度有较高要求的行业，例如航天、通讯、金融，一秒钟的误差就足以造成严重的损失。让全世界基于时间提供服务的机构同时增加或减少一个闰秒，也需要付出大量的人力物力。因此，许多专家呼吁取消闰秒，直接使用原子时。
2007 年，国际计量组织多数通过了取消闰秒的建议，会上中国国家质量监督检验检疫总局代表中国支持取消闰秒。但是到 2015 年 11 月第三次表决时，世界无线电会议决议继续沿用闰秒，2023 年再次讨论。
按照班主任的算法，全世界 78 亿人，每人少了 19 毫秒，那么 2021 年就少了 1715 天。
参考来源：
1. https://www.livescience.com/earth-spinning-faster-negative-leap-second.html
2. https://www.timeanddate.com/time/earth-faster-rotation.html
3. http://www.xinhuanet.com/science/2018-06/01/c_137222102.htm
4. http://www.xinhuanet.com/politics/2016-12/30/c_1120221449.htm
5. http://www.wuli.ac.cn/fileup/PDF/2015-44-06-009.pdf
本文来自微信公众号：科研圈（ID：keyanquan），编译：戚译引