在不少人的認知中，地球自轉一周就是一天，地球上的一天就是24小時。但事實並非如此，嚴格來説，地球上每一天的長度都存在些微差異。

      英國《皇家學會數學與物理學分會學報》的一份報告指出，在過去的27個世紀裏，每一天的時長都在增加，每世紀的日長增幅約為1.8毫秒。根據之前的預估，地球每日時長的增幅約為2.3毫秒，也就是説每520萬年日長就會增加1分鐘。雖然這些數據只是大致推測，但也説明地球自轉的動力並非恒定不變。

      20世紀之前，人們曾認為地球自轉如同精準的時鐘一樣，旋轉速度恒定。在天文學上，這種以地球自轉為基礎的時間計量係統被稱為“世界時”。隨著科技的飛速發展，觀測技術在20世紀取得了巨大進步，觀測精度也不斷提高，據此天文學家確認了地球自轉速度並非恒定，而是不均勻的，世界時的傳統概念被打破。

      通過進一步研究，人們發現地球自轉速度的變化共分為三種：長期變慢、不規則變化和周期變化。長期變慢是指每世紀的日長都在增加，增幅大約為1至2毫秒；不規則變化是指地球自轉速度保持著長期減緩的趨勢，但短期內轉速時快時慢；周期性變化分為很多種，比如由太陽的潮汐作用引起的季節性變化、月球的潮汐作用引起的一個月或半個月的短周期性變化等。

      地球繞太陽公轉一周是一年，由于地球繞太陽的軌道不會改變，因此地球上一年的時長是基本不變的。但是有很多因素會影響地球自轉的速度，比如月球潮汐力、地球兩極冰蓋消減對地球形狀的改變、地幔和地核之間的電磁交互作用以及海平面的改變等。鑒于地球自轉速度的不均勻，世界時係統無法準確地計量時間。1960年，歷書時係統取代了世界時係統，以地球公轉運動周期(回歸年)為基準，定義回歸年長度(365.2422日)的1／31556925.9747為1秒，稱為歷書秒，86400歷書秒為1天。1967年，國際計量委員會又決定以原子時係統取代歷書時係統，使得時間計量更為均勻。

      雖然歷書時、原子時係統要比世界時係統更為穩定，但人們的生活規律終究需要納入與晝夜變化規律相關的世界時係統。而世界時係統與歷書時、原子時係統存在著時間長度差，並且在長期累積後差距會越來越大。為了解決這一矛盾，國際計量局統一規定，自1972年起，在每年年底或年中，對世界時增加或減去1秒，以平衡因地球自轉不均勻性所造成的日常變化，稱為閏秒，由原子鐘算出。如果世界時的時刻落後于原子時，則需要添加閏秒，以保證世界時係統與原子時係統時刻差異維持在1秒以內。

      本文由中國人民大學附屬中學第二分校一級教師王和意進行科學性把關。

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責任編輯： 郭童