Настав час відмовитися від високосної секунди. Минулого місяця у французькому Версалі відбулася конференція під егідою Міжнародного бюро мір і ваг (BIPM). Ця організація відповідає за облік часу у цілому світі. Так от на минулій конференції вчені та представники урядів майже одноголосно вирішили скасувати високосну секунду. Про це повідомила аґенція France Presse.
Але що таке високосна секунда взагалі? І чому BIPM вирішив від неї відмовитися? І до чого тут технології та телекомунікації?
Що таке високосна секунда
Обертання Землі навколо своєї осі та її обертання по орбіті навколо Сонця триває трохи більше, ніж один день і один рік відповідно. І цей додатковий час, який лишається «за рамками», врешті-решт таки фіксується додатково календарями та годинниками один раз на кілька років.
Підписуйтесь на Mediasat в Telegram: тут найцікавіші новини зі світу технологій
Наприклад, Землі потрібно приблизно 365 днів і 6 годин, аби здійснити один оберт навколо Сонця, але стандартний рік нараховує лише 365 днів. Тому, кожен четвертий рік наприкінці лютого у календар додається один додатковий день. Це робиться для компенсації додаткових годин, які накопичилися за попередні три роки та поточний рік. Сумарно вони й становлять один день. Цей рік називається високосним, а 29 лютого – високосним днем.
Високосну секунду (відому також як секунда координації), як і високосний рік, було запроваджено для компенсації деякого додаткового часу, який лишається за рамками наших стандартизованих методів обліку часу. Час обертання Землі навколо своєї осі змінюється, і це означає, що тривалість однієї доби може бути трохи меншою за 24 години, а інша, навпаки, може тривати на дещицю довше. У середньому, із врахуванням цієї різниці між окремими днями, можна сказати, що тривалість доби становить 24 години й кілька мілісекунд.
Кожні кілька років з тих мілісекунд набирається одна повноцінна секунда. І цю додаткову секунду – яку записують на годиннику як 23:59:60 і яка трапляється перед переходом до часу 00:00:00 – заведено називати високосною секундою, або ж секундою координації.
Але для чого потрібно вести облік цієї додаткової секунди? Однією з відповідей може стати пояснення відмінностей, які властиві нашим методам обліку часу.
Як ведеться облік часу
Історично так склалося, що однією добою заведено вважати інтервал між двома послідовним полуднями – часом дня, коли сонце у конкретній локації розташоване прямо над вашою головою. Сьогодні цей часовий проміжок заведено називати справжньою сонячною добою, оскільки він обчислюється на основі видимого положення сонця на небі. Тривалість справжньої сонячної доби змінюється протягом року в залежності від пори року. В деякі місяці справжня сонячна доба може виходити за межі 24 годин на кілька секунд. Тоді як в інші – вона може бути меншою за 24 години. З метою стандартизації для визначення місцевого часу в наших годинниках використовується приблизний облік справжнього сонячного часу, відомий як середній сонячний час.
У світовому масштабі облік місцевого часу ведеться відносно величини, що відома як всесвітній координований час (UTC).
Всесвітній координований час, що лежить в межах однієї секунди середнього сонячного часу на нульовому градусі довготи (Середній час за Ґрінвічем), підтримується BIPM і відповідає стандарту 365-денного року, 24-годинного дня та 60-хвилинної години. Хвилина зазвичай складається з 60 секунд, але іноді може містити 59 або 61 – залежно від випадкового додавання високосної секунди. Поточна ітерація UTC походить від величини, відомої як Міжнародний атомний час (TAI), що запроваджена для більшої точності і є дуже близькою до середнього сонячного часу.
Міжнародний атомний час є однією з найбільш точних та чітких систем вимірювання часу. Це середньозважений час, який обліковують атомні годинники у всьому світі. Ці годинники використовують для визначення часу частоту атомів.
Високосна секунда та телекомунікації
Середня сонячна доба є на кілька мілісекунд довшою за стандартну добу, прийняту у системі обліку часу UTC. І саме через це країни світу були змушені запроваджувати час від часу високосну секунду для сукупного врахування цих пропущених мілісекунд. Однак, додавання цієї секунди координації, особливо в умовах сучасного цифрового світу, породило низку нових проблем.
Основною проблемою, яку спричиняє додавання цієї секунди координації, є збій в роботі системи надання технологічних послуг по всьому світу. Телекомунікації, супутникова навігація та фінансові транзакції – все це може постраждати через додавання високосної секунди. Адже про це зазвичай оголошують лише за 6 місяців, що часто залишає різноманітним організаціям надто мало часу на включення додаткової секунди у своє програмне забезпечення.
«Представники організацій, що працюють у сфері телекомунікацій та зв’язку, і фінансових груп стверджують, що постійне додавання високосних секунд підвищує ризик виникнення помилок, – відзначив десять років тому науковий редактор The Guardian Робін Маккай в рамках тривалої дискусії щодо доцільності використання високосної секунди. – Грошові транзакції, рух яких вивірено за секундами, можуть просто загубитися, а транспортні засоби можуть переміститися на відстань десятків метрів, якщо їхній рух вимірюється секундами».
У 2012 році додавання високосної секунди спричинило збої в роботі комп’ютерних мереж по всьому світу, зупинивши роботу таких сайтів, як Mozilla, Reddit та LinkedIn. В Австралії плутанина, яка виникла через високосну секунду, призвела до того, що близько 400 літаків компанії Quantas були змушені терміново здійснити посадку.
Окрім технологічних наслідків, спричинених додаванням високосної секунди, існує ще одна проблема. Наразі спостерігається збільшення швидкості обертання Землі навколо своєї осі у порівнянні з минулими роками. Тому тривалість однієї доби у середньому на 0.5 секунди менше 24-х годин. Якщо ця тенденція збережеться і надалі, то додавання високосної секунди стане зайвим. Фактично, це може навіть спричинити запровадження, так би мовити, від’ємної високосної секунди. Як зазначив в інтерв’ю виданню The Telegraph старший науковий співробітник Національної фізичної лабораторії Великої Британії Пітер Вібберлі, також не виключено, що потреба в запровадження від’ємної високосної секунди може підштовхнути нас до рішення про припинення практики додавання високосних секунд назавжди.
Зважаючи на всі ці міркування, вчені, що зібралися на конференції у Парижі, вирішили припинити практику додавання високосної секунди вже з 2035 року.
Що наразі відбувається
Тим часом вчені ще не визначилися із тим, чим можна замінити високосну секунду. Джуда Левін, фізик із Національного інституту стандартів і технологій США, розповів виданню The Guardian про деякі можливі альтернативи, які можуть з’явитися після припинення практики додавання високосних секунд.
«Остаточного рішення ще доведеться трохи почекати. Система UTC наразі залишатиметься такою, якою вона є, оскільки цей час керується зусиллями всесвітньої спільноти через BIPM», – сказав він.
Левін висловив припущення, що одним із можливих способів заміни високосної секунди може стати рішення дозволити накопичувати більше значення невідповідності між обертанням Землі та атомним часом. А потім коригувати цю ситуацію через запровадження додаткової хвилини кожні 50-100 років, що має зменшити регулярну плутанину та мінімізувати кількість збоїв.
Фото: Mashable, VMware Arena
