2007年7月19日 星期四

GMT 與CUT:為何美國要切斷時間與太陽之間的連結?

Why the US wants to end link between time and sun

當鐘聲在 62 時半響起,那是什麼時間?

根據美國政府所提議的標準,時間將會按照我們測量的方式改變。該提議,受到商業界喜愛,天文學家痛恨,英國視為會威脅到其可敬標準 GMT。

由美國政府提議,背地裡在聯合國制定的標準內容,在本月早先泄露給科學家們了解。這項標準,將規定全世界每一天都將只有 24 小時,分毫不差。不過,到目前為止,這個標準都尚未成真。

因為月球的重力開始減緩地球的速度。地球每天必須要花更多的時間才能繞地軸自轉一週。雖然差異很小,不過每隔幾年,總有一群人將全球的時間校正回來,聯合國的 International Earth Rotation and Reference Systems Service(國際地球自轉與參考系統部門)告訴政府、電信公司、衛星操作員以及其他單位,增加個幾秒鐘以確保大家時間同步。通常是在每年的除夕或是六月底的最後一天。

不過增加這些特別的 "閏秒"(leap second),最後一次在 1998 年,可是讓電腦系統帶來無謂的大麻煩,因為軟體程式不知道如何處理所謂的 61 秒、分,進而產生一些問題。這真是一件大工程,John Yuzdepski 說,他是加州聖荷西Symmetricom Inc. 的執行長,他們負責提供超級精確的時間給電信業、太空與軍方單位使用。

在 1996 年 1 月 1 日,增加的秒數讓美聯社廣播電台的電腦崩潰,開始亂播預錄好的節目。在 1997 年,俄羅斯的 GPS Glonass 在收到傳來要跳躍幾秒的指令之後當機了 20 小時。以及在 2003 閏秒的臭蟲使得 Motorola 的 GPS 接收器上面顯示現在已經經過 62 點鐘的一半。

"許多人的軟體在閏秒時遭遇麻煩",Dennis D. McCarthy 說,他在擔任美國海軍時間主管時,起草了 "美國閏秒提案" (U.S. leap-second proposal)。因為這些問題,美國政府從去年開始安靜的在背後操作,讓聯合國的 ITU 廢止閏秒。 ITU 告訴地球自轉部門該如何計時。

"安全的生活是一項議題",William Klepczynski 說,他是美國國務院的首席分析員,贊成此一提案。他聲稱那些忽略需要增加閏秒功能的程式設計師對於 "未來的航空飛行會產生威脅" 因為程式的錯誤可能會關閉整個飛行控制系統。

消除跳躍時間,將使得六分儀與日晷變慢而不正確。不過支持者認為這將讓經由衛星支持的 GPS 可以提供更精確的經緯度給任何具有接受器的人。

但是美國的提案,一個 ITU 委員會將在 11 月審議,已使得某些計時的權威人士感到不安,包括地球自轉部門的閏秒頭頭,法國天文台的 Daniel Gambis。"身為一位天文學家,我想時間應該跟隨地球" Gambis 博士在訪談中表示。他稱美國的努力為 "高壓攻勢"(power play)而且 "打擾了科學的對話"。他說,在一份 2002 年進行的調查顯示,90%的人願意保有閏秒。

在七月五日,Gambis 博士送了一封 e-mail 給這些計時員,透露關於美國提案的構想給他們,美國預計在 2007 年中止閏秒。Gambis 力促收信人向該國的 ITU 代表接觸。

這在天文學界激起一陣反對聲浪,他們抱怨說,如果讓時間與太陽脫離了關係,將使得望遠鏡需要改變,改變這些望遠鏡將花費一萬到五十萬美元。這是因為頂級的望遠鏡需要精確的時間與地球的位置來瞄準某一特定的恆星。

"對於拋棄時間與地球自轉之間的關連我們十分不樂見。" Rob Seaman說,他是土桑市國家光學天文學天文台的程式設計師。Jean Meeus,一位有影響力的比利時天文學家,聲稱美國的提案是 "古典天文學的重大災難" 以及 "骯髒的騙局"

美國中止跳躍時間的提議亦遭英國強力反對。他或許會因此而失去標準時間的地位。從 1884 到 1961 年,全世界將時間切換成格林威治標準時間,是基於每天確實看見恆星起落的倫敦格林威治皇家天文台而訂定的。

當各國轉移到目前的 Coordinated Universal Time,他使用的是精確的原子鐘,他們同意插入閏秒以確保這個公定時間與格林威治時間的時間差在1 秒之內。

甚至連大霹靂,以及 BBC 的廣播時間都跟隨著 CUT 的此時,英國國會依然拒絕將官方標準時間從格林威治時間改成 CUT,因為那是英國的驕傲。

廢棄閏秒將會強迫此一議題,並且使得世界緩慢的離開格林威治時間。所以英國的科學部長 Lord Sainsbury 在四月布萊爾競選時表示反對意見,以反對美國的提議。"它已經被用來攻擊政府" 在 ITU 代表英國的 Peter Whibberley 表示。 "人們以有些敏感的方式看待 GMT" 他說 "它代表一般反歐的觀感"

在中止閏秒之後,太陽升起的時間將會愈來愈慢,每十年數秒鐘。為了補償此一狀況,美國提議每 500-600 年中加入所謂的 "閏時"(leap hour),這也代表著地球自轉的時間愈來愈慢了。海軍研究實驗室的 Ronald Beard 表示,這將不會改變每天日光節約的時間。他是 ITU 跳躍秒數特別委員會的主席,他贊成廢止閏秒。他說:才不會有人在下午四點才開始上學讀書這類的事情發生。

到目前為止,美國官方仍將此一提議視為機密,儘管 Gambis 博士的e-mail 以及公眾的輿論已經沸沸揚揚。美國的 ITU 時間委員會代表 NIST 的 D. Wayne Hanson 拒絕接受訪問。透過發言人表示,此提議是 ITU 內部的事情不該被公開討論。

這種遮遮掩掩的態度激怒了天文學家,當有許多望遠鏡需要聲及時,他們抱怨他們沒有必要在 2007 年轉換時間。國務院的 Klepczynski 博士,則反駁說,最好在發生意外之前將電腦程式修正完畢。他說:"某些人害怕提出防護措施"。

天文學家則不能確定。"如果你的導航系統因為一秒鐘的錯誤而導致二台飛機墜毀,那麼閏秒對你而言是個大麻煩。" Steve Allen表示,他是加州大學的天文學家,還成立一個與閏秒有關的網站。

實際上,反對的意見在哲學的成份上比成本效益來的多。應該要確信懶惰的程式設計師戰勝了升起的太陽嗎?對政府而言,擔憂安全性比擔憂天文學家更重要嗎?答案是確定的,但在 Allen 的觀點裡則不是。"時間基本上都是指當你在地上插入樹枝,然後觀看它的陰影時準備要測量的東西。"