你到底是如何在一年中添加闰秒的？

2016 年会多出一秒，人们对此很不高兴。你的电脑也不高兴。今年（或明年，如果你在东半球的大部分地区）多出的一秒可能对你影响不大，除非你把关于这个糟糕的一年多出一秒的无休止的笑话算在内。你可能甚至不会注意到它正在发生，更不用说意识到它是如何发生的了。但不知何故，世界上的每一台电脑和手机都知道要给时钟增加一秒。这可能会有点复杂。

世界以各种不同的方式记录时间，其中许多方式与大多数人完全无关。计算机同步的总体标准称为协调世界时。它（令人困惑地）缩写为 UTC，实际上没有任何含义。这是美国和法国妥协的结果，他们希望分别将其称为 CUT 和 TUC，以便首字母缩略词在他们自己的语言中有意义。相反，我们有 UTC。这感觉像是某种东西的隐喻。

无论如何，世界各地联网的计算机都通过一种称为网络时间协议的过程与 UTC 同步。基本上，放置在全球战略要地的一组超精确原子钟可以保持我们能够保持的最精确的时间。这些参考时钟每秒都会告诉一组计算机现在几点，以保持参考时间。另一组计算机会定期询问参考计算机现在几点。这些计算机会告诉下一组计算机现在几点，依此类推，直到正确的时间传遍整个互联网。它们还可以相互检查，使系统尽可能快，从而使每台计算机保持同步。您的计算机正在使用此网络时间协议定期检查 UTC，即使您没有注意到。

UTC 本身自 1960 年 1 月 1 日以来就以某种形式存在，并经过多次调整以提高准确性。闰秒于 1972 年加入其中，这后来让世界各地的计算机程序员大为苦恼。

我们在某些年份增加额外的时间，以使我们的时钟与太阳时精确一致。由于地球自转的速度正在减慢，我们必须不断增加秒数。由于地球自转的速度并非正好是每年一秒，所以我们不会每年添加闰秒，甚至不会定期添加闰秒（就像我们对闰年所做的那样）。每当当权者确定 UTC 与太阳时之间的差异有可能超过 0.9 秒时，我们就会添加闰秒。当权者通常被称为（或可能不那么）国际地球自转和参考系统服务。到目前为止，IERS 已经通过一个奇怪的过时系统增加了 26 个闰秒，不包括今年的闰秒。

每次闰秒前六个月，IERS 都会发出一份名为“公告 C”的公告，说明增加闰秒的意图。公告通过无线电波、GPS 信号甚至电话调制解调器广播，告知每个计时系统当年将增加一秒。操作原子钟的实验室必须手动调整它们，但几乎世界上每台计算机都只需从网络时间协议下载一个文件即可。该文件包含指示计算机在晚上 11:59:59 增加一秒的指令。

在某些年份增加秒数，而在其他年份不增加秒数，对人类来说其实不是什么问题，但对计算机来说却是个问题。闰年可以提前编入计时系统，但闰秒不能。这意味着 IERS 必须能够告诉世界上的每一台计算机在某一天增加一秒。这与计算机报时的方式不一致。计算机被编程为知道一分钟正好有 60 秒，你无法让它们改变这一事实。你不可能在 2016 年 12 月 31 日晚上 11:59:59 之后突然增加第二秒。但我们还是坚持了下来。

2012 年夏天的闰秒导致数台大型服务器因时钟不匹配而瘫痪。2009 年也发生过类似的问题。时间不匹配的发生是因为网络时间协议无法很好地理解包含 61 秒的一分钟。目前的主要解决方法是暂停计时器，这样 12 月 31 日的最后一秒实际上会持续两秒。这种解决方法使计算机不必将时间倒退一秒，这很有用，因为计算机认为时间是以恒定速率向前移动的。其他一些系统只是重复 12 月 31 日的最后一秒。但这两种系统都不是最佳的。

更好的系统可能是谷歌今年公开实施的系统。他们称之为“平滑”。他们不是在 11:59:59 时增加一秒，而是将额外的一秒平滑到多个小时。他们的网络时间协议将在闰秒前后 10 小时的运行速度降低 0.0014%。这是一个很小的变化，实际上很难察觉，并且使调整在计算机上更容易。

如果你今年除夕在美国，你的电脑将根据位于华盛顿特区的美国海军天文台的主时钟设备进行更新。那里的一组原子钟保持精确的时间，并通过互联网上的网络时间协议发送。有趣的是，它还通过电话系统发送时间。你可能从未听说过的演员弗雷德·科文顿的复古声音在一秒滴答间隔的背景中宣布时间。只需拨打 +1 (202) 762-1401。你会感觉非常老派，但你会非常跟上时代。