月球上的时间该由谁来决定?该不该用“闰时”取代“闰秒”?摆在即将在法国开会的国际计量局成员国面前的这些问题,将是对国际合作的关键考验。
月球上的时间该由谁来决定?这是国际计量局(BIPM)面临的问题——该机构的工作对于现代生活具有根本重要性,与其较低的公众知名度形成极大反差。平平淡淡的名称遮蔽了其作为计量系统(这些系统是科学和社会的基石)守护者的重要职能。本周二起,该机构的成员国将齐聚巴黎郊外的凡尔赛开会,这将是对地缘政治互信缺失时代国际合作的一次关键考验。
国际计量局的69个成员国(包括世界主要大国及新兴强国)将讨论关于地球及地外时间计量方式的深远变革,这些变革将影响从金融交易到殖民其他星球等众多领域。该机构在1875年成立时的宗旨是统一包括千克、米和秒(由此确立地球上的时间标准)在内的计量标准。
计时和导航已日益成为政治议题,因为当今世界对数字技术的依赖意味着这两项服务中断会带来更高代价。意外故障和战时破坏活动暴露了现有技术手段的脆弱性:一个例子是全球定位系统(GPS),它已融入日常生活、却依赖搭载超高精度原子钟的卫星。
导航与计时服务的中断,会威胁到在通信、金融交易及电厂运行等领域至关重要的电子系统。这促使各国竞相寻求更精确、更安全的技术方案。
国际计量局的成员国将讨论一项取代“闰秒”的计划。闰秒是一种用于协调原子钟计时与基于略有不规则的地球自转的天文计时之间微小差异的调整手段。自1972年以来已被插入27次的闰秒,被证明很麻烦,因为它要求对所有依赖精确时间的基础设施进行调整。这个问题正变得更加严峻,因为自2010年代中期以来,受地球内核变化等因素影响,地球自转速度有所加快,这意味着未来可能需要扣减一秒(负闰秒)而非增加一秒(正闰秒)。
这种前所未有的调整可能会搞乱那些没有适应能力的系统。摆在国际计量局成员国面前的提议是用“闰时”(3600秒)取代“闰秒”。由于积累一个“闰时”可能需要1000年甚至更久,这意味着实际上将不再需要对计时系统进行调整。
国际计量局成员国还将进一步讨论制定月球标准时间的工作。由于质量差异引发的引力效应,月球上的时间流逝每天比地球快57微秒。
随着新一轮太空竞赛的展开——其目标不仅是登上月球,而且要在月球上定居——建立统一月球时间的必要性变得愈发迫切。美国和中国两国都计划在未来几年实现宇航员登月,并有建立月球基地的更长期计划。各国以及SpaceX等企业也在探索在月球开采宝贵物资的可能性。
对于人类在月球(乃至日后的火星)长期定居,统一的计时标准不可或缺,它将帮助确保月球通信网络的信号保持在分配的带宽内,而不会相互干扰。统一的月球时间基准对于导航也至关重要。月球与地球之间的时间差足以让通信系统使用的光波行进约17公里。若不对此进行校正,可能会导致航天器着陆或追踪宇航员位置时发生灾难性差错。
国际计量局的成员国会议通常不是上演联合国大会上那种公开政治博弈的场所。现在改变这一惯例显然不合适。