時間過得真快呀,一眨眼,農(nóng)歷新年—— 乙巳蛇年悄然而至!
然而,在迎接新年的同時,有人發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的現(xiàn)象:“大年三十”不見了!人們在“大年二十九”的夜晚度過了除夕,緊接著便是“大年初一”。
“大年三十”去哪了?它什么時候能回歸工作崗位?請你們幫我找一找。
此外,我們還聽到了一些關于時間的離奇?zhèn)餮裕阂荒暧?3個月?一小時有61秒?雙胞胎哥哥的生日竟然比弟弟晚一天?……這些聽起來真是不可思議。請你們幫我一起判斷真假!
時間管理局 年局長
2025年2月15日
“大年三十”5年后回歸
在中國,很多人有兩個生日,即農(nóng)歷的生日和陽歷的生日。雖然中國現(xiàn)在通用的是陽歷,但很多中國人還是習慣使用農(nóng)歷。我國的傳統(tǒng)節(jié)日大多是按照農(nóng)歷確定的,如春節(jié)、元宵節(jié)、中秋節(jié)等。
農(nóng)歷中的月是按照月亮圓缺變化的周期來定義的,稱為“朔望月”。完全看不到月亮的那天為農(nóng)歷初一,稱為“朔”;看到滿月的那天為“望”,可能出現(xiàn)在農(nóng)歷十四、十五、十六甚至十七;下次“朔”的日期為下一月的農(nóng)歷初一。這樣,一個完整的周期就構(gòu)成了一個“朔望月”。
由于月球、地球、太陽三者之間的相對運動并非一成不變,因此“朔望月”有長有短,平均長度約為29.53天。為了方便,人們將月的天數(shù)取整數(shù),因此有時是29天(小月),有時是30天(大月)。為確保農(nóng)歷每月的初一是朔月,所以大小月的安排不是固定的,需要通過觀測和科學推算來確定。
在農(nóng)歷中,十二月逢小月的情形并不少見,3~5年就會出現(xiàn)一次。2013年、2016年、2022年,以及2025年到2029年連續(xù)5年,“大年三十”都缺席了。我們想再次見到“大年三十”,還要再等5年。
除夕是農(nóng)歷年的最后一天,不管“大年三十”在不在,除夕一直都在。一家人還是會團聚在一起,包餃子、看春晚、放煙花!
一年有13個月
一年有12個月共365天或366天,這是按照陽歷的算法。在陽歷中,地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周為一個回歸年,約為365.25天。為了方便計算和使用,人們將一年定為365天,每4年將多出來的1天加到二月底。這種方法叫作“四年一閏”。
所以,陽歷年有兩種長度:一是小于回歸年,為365天,叫作平年;二是大于回歸年,為366天,叫作閏年。平年的二月有28天,閏年的二月有29天。
在農(nóng)歷中,一年一般有12個月,每個月的長度約為29.53天,全年有354天或355天,比陽歷年少了10~12天。
為此,人們采用增加“閏月”的方法,將農(nóng)歷閏年設為13個月,年長為384天或385天。平均每19個農(nóng)歷年中有12個平年和7個閏年,即“十九年七閏”。這樣,每19個農(nóng)歷年的總天數(shù)就與陽歷年基本相當。
雙胞胎哥哥的生日比弟弟晚一天
在特殊情況下,雙胞胎哥哥的生日有可能比弟弟晚一天,這要歸功于國際日期變更線的神奇作用。
1884年,國際經(jīng)度會議把180°經(jīng)線定為“國際日期變更線”。當人們由西向東穿越這條線時,需要將日期減一天;當人們由東向西穿越時,則需要將日期加一天。
國際日期變更線的存在,有效避免了人們在環(huán)球旅行時可能出現(xiàn)的日期混亂問題,有時還可能帶來意想不到的驚喜。
假設有一艘客輪在太平洋上自西向東航行,船上有一位懷了雙胞胎的孕婦即將臨產(chǎn)。當客輪航行到國際日期變更線西側(cè)時,哥哥出生了,當時的日期是2月6日。之后,船繼續(xù)航行,當其航行到國際日期變更線東側(cè)時,弟弟才呱呱墜地,而此時的日期是2月5日。這樣,弟弟的出生日期反而比哥哥早了一天。
跨年也分先后。湯加、新西蘭等國家更靠近國際日期變更線的西側(cè),所以這些國家的人們會較早迎接新的一天,跨入新的一年。
知道多一點
其實,國際日期變更線與180°經(jīng)線并不是完全重合的。180°經(jīng)線是一條直線,穿過了幾處陸地。而為了避免一個國家出現(xiàn)兩個日期,國際日期變更線會繞開陸地,是一條基本上只經(jīng)過海洋表面的折線。
一分鐘有61秒
你或許認為一分鐘永遠都是60秒,但事實并非如此。在某些時刻,一分鐘有可能是59秒,也可能是61秒。讓我們來看看這是怎么回事吧。
早在1970年,一項國際協(xié)議就確定了兩種時間計量系統(tǒng):一種是基于原子振蕩周期確定的“原子時”,一種是基于地球自轉(zhuǎn)得出的“世界時”。原子時的秒長十分精準穩(wěn)定,它規(guī)定一天的時間是86 400秒。而由于地球自轉(zhuǎn)速度并非完全均勻,導致世界時的秒長會有微小的變化,例如某一天的實際時間可能是86 400.006秒。
隨著時間的推移,這兩種時間系統(tǒng)之間的差異會越來越大。為了解決這一問題,“協(xié)調(diào)世界時”應運而生。協(xié)調(diào)世界時規(guī)定,每當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)變化引起的時間誤差積累到原子時的1秒(超過0.9秒),就要人為地把時鐘增加或減少1秒,即“閏秒”。這1秒的調(diào)整,使得兩種時間系統(tǒng)能夠重新保持一致。
迄今為止,閏秒已出現(xiàn)了27次。它一般被安排在協(xié)調(diào)世界時12月31日或6月30日的23點59分59秒之后,對應北京時間下一天的7點59分59秒。
普通人可能感受不到閏秒帶來的變化,但在計算機、金融、航空航天等領域,閏秒的調(diào)整有可能帶來很大的麻煩。例如,在2012年,多個大型網(wǎng)站就因為時間同步錯誤導致系統(tǒng)崩潰,出現(xiàn)了短暫的服務中斷。
因此,2022年第27屆國際計量大會決定,最遲不晚于2035年廢除閏秒,允許原子時與世界時的時刻相差超過1秒。
原來如此。如果時間誤差積累到1分鐘,那會不會出現(xiàn)“閏分”呢?
沒有精準的時間,就沒有精準的定位
位置是空間概念,怎么會和時間扯上關系呢?
先讓我們來看一個簡單的問題吧。假設甲、乙兩人分別在兩座山頂上,且能互相看到對方。那么,如何測量他們之間的距離呢?
我們知道,距離=速度×時間。聲音的速度是已知的,約為每秒340米,那我們就派聲音去“跑”一趟吧。
兩個人互相招手示意后,甲開始大聲數(shù)數(shù),每秒數(shù)一個:“1,2,3……”乙則開始用秒表計時。當秒表的讀數(shù)跳到“2”時,乙可能會聽到甲的聲音“1”。這樣,我們就知道聲音從甲傳到乙需要1秒的時間,由此可以推算出兩人之間的距離約為340米。
同理,在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中,多顆衛(wèi)星向我們的手機發(fā)送電磁波信號,信號以光速(約每秒30萬千米)傳播。由于信號發(fā)出的時間與手機接收的時間存在微小的時間差,通過測量這個時間差,就可以計算出我們在地球上的準確位置。
失之毫厘,差之千里。任何一點細微的時間誤差乘以光速,得到的距離誤差都會被放大很多倍。在衛(wèi)星定位系統(tǒng)中,即便是1納秒(十億分之一秒)的時間誤差,也會導致約0.3米的距離誤差。
為了盡可能地減小誤差,我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)采用了目前最精確的時間測量工具—— 原子鐘,約3000萬年才產(chǎn)生1秒的誤差。
從古代的日晷、水鐘,到現(xiàn)代的電子鐘、原子鐘,人類從未停止對時間精度的追求。我們要向科學家們學習,他們不斷探索未知,精益求精,正是這種精神推動了人類社會的進步。