Дополнительная секунда
Дополнительная (високо́сная, скачущая) секу́нда[4][5][6], или секу́нда координа́ции[7], — секунда, иногда добавляемая (теоретически возможно и вычитание) в шкалу всемирного координированного времени (UTC) для согласования его со средним солнечным временем UT1.
|
Практика введения дополнительной секунды, действующая с 1972 года, привела к ряду проблем, поэтому начиная с 2000-х годов в международных организациях обсуждается необходимость такой практики.
Правила вставки дополнительной секунды
Дополнительная секунда добавляется по астрономическим наблюдениям в конце суток по всемирному времени 30 июня или 31 декабря так, чтобы время UTC не отличалось от UT1 более, чем на ±0,9 секунды. Считается, что в такие дни после времени 23:59:59 идёт 23:59:60[8].
Объявление о дополнительной секунде осуществляется Международной службой вращения Земли. Теоретически возможно также и вычитание одной секунды, если средние солнечные сутки окажутся короче календарных (при этом после 23:59:58 следующая секунда будет 00:00:00). На практике отрицательные дополнительные секунды никогда не объявлялись.
Поскольку вращение Земли постепенно замедляется, разница между средними солнечными сутками и сутками в СИ (составляющими ровно 24 часа) в среднем растёт[9][10] . Приливное замедление и изменение формы Земли, как основные факторы этой сложной зависимости, требуют вводить дополнительные секунды с ускорением примерно 64 секунд/век².
Как следствие, в будущем дополнительные секунды надо будет вводить всё чаще и чаще, в каждом следующем веке надо будет вводить примерно на 64 секунды больше, чем в предыдущем. Так, в XXII веке надо будет вводить в среднем по две секунды в год, а через 2000 лет — примерно раз в месяц[11].
Датирование событий вблизи дополнительной секунды
События вблизи положительной дополнительной секунды получают дату и время следующим образом[12]:
Вблизи отрицательной:
Сложность учёта дополнительных секунд
Автономные часы, в том числе часы-календари, игнорируют дополнительную секунду, так как она вводится не по календарному признаку, и заранее запрограммировать расписание невозможно. Иначе обстоят дела с устройствами, имеющими внешнюю синхронизацию. Распространённый протокол синхронизации времени NTP содержит средства информирования о наступающей дополнительной секунде. Спутники системы GPS передают уведомление о наступающей секундной коррекции, но большинство GPS-приёмников работают по протоколу NMEA, который передаёт информацию только об уже наступившей дополнительной секунде[13]. Таким образом, устройство, имеющее внешнюю синхронизацию, может либо учитывать наступление дополнительной секунды, либо синхронизировать собственные часы уже после корректировки.
Разработчики GPS не стали связываться с дополнительными секундами и создали собственную временную шкалу, синхронизировав время с UTC всего один раз — в при запуске (поэтому постоянная разница между временем GPS и TAI составляет 19 секунд). ГЛОНАСС использует UTC и в результате программной ошибки навигационная система была сутки недоступна для пользователей после добавления дополнительной секунды в ночь с 30 июня на 1 июля 1997 года и дополнительной корректировки внутренних часов[14].
О возможной отмене дополнительных секунд
В 2009 году Международный астрономический союз (МАС) предложил отказаться от практики введения дополнительных секунд — вращение Земли замедляется, и коррекцию придётся проводить все чаще. Вместо этого ещё 2005 году было предложено прибавлять к всемирному координированному времени один час — оценки показывали, что такое расхождение могло быть достигнуто в пределах нескольких сотен лет[15]. Однако решение не было принято, и на сайте МАС появилось лишь обращение ко всем членам союза, датированное 26 января 2006 года, — сообщить о своём опыте, как положительном, так и отрицательном, связанном с применением дополнительных секунд[16].
Международная служба вращения Земли в своих бюллетенях сообщала следующее:
После многолетних обсуждений предложение о радикальном переопределении UTC подошло к заключительному голосованию в январе 2012 года в ITU-R в Женеве.
Это предложение остановило бы вставочные регулировки, известные как дополнительные секунды, которые поддерживают UTC как форму всемирного времени.
Оригинальный текст (англ.)[показатьскрыть]After years of discussions, a proposal to fundamentally redefine UTC will come to a conclusive vote in January 2012 at the ITU-R in Geneva. This proposal would halt the intercalary adjustments known as leap seconds that maintain UTC as a form of Universal Time.
В январе 2012 года Международный консультативный комитет по радио (МККР, ITU-R) принял решение отложить радикальное переопределение UTC до 2015 года. В ноябре 2015 года возможность отмены дополнительных секунд рассматривалась на Всемирной конференции радиосвязи (World Radiocommunication Conference, WRC-15), которая является международным регулирующим органом, отвечающим за переопределение UTC[17]. Было принято решение о необходимости дальнейших исследований и пересмотре вопроса в 2023 году[18].
В 2020 году было зафиксировано 28 самых коротких суток за всю историю наблюдений с 1960 года. В связи с этим появились мнения учёных о возможном объявлении «отрицательной дополнительной секунды», а также о том, что такая необходимость может подтолкнуть решение к окончательному прекращению практики введения дополнительных секунд[19].
См. также
Примечания
- IERS Bulletin C 43
- IERS Bulletin C 49
- IERS Bulletin C 52
- ГОСТ 8.567-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения времени и частоты. Термины и определения.
- Анастасия Баринова. Високосная секунда. Почему 30.06.2015 — особенный день. National Geographic (30 июня 2015).
- Хэл Фултон. Программирование на языке Ruby. — ДМК ПРЕСС, 2007. — С. 207—208. — 687 с. — ISBN 5-94074-357-9.
- Мартин Клеппман. Высоконагруженные приложения. Программирование, масштабирование, поддержка. — "Издательский дом ""Питер""", 2018-02-02. — С. 342. — 640 с. — ISBN 9785446105120.
- ГОСТ ИСО 8601-2001 СИБИД. Представление дат и времени. Общие требования.
- Morrison, L. and Stephenson, F. R. Historical Values of the Earth’s Clock Error ΔT and the Calculation of Eclipses (англ.) // J. Hist. Astron.. — 2004. — August (vol. Vol. 35 Part 3, no. 120). — P. 327—336.
- Delta T values (недоступная ссылка). IERS Rapid Service/Prediction Center (7 июля 2018). Дата обращения: 7 июля 2018. Архивировано 2 августа 2013 года.
- Maxwell F.X. Paláu. Coordinated Universal Time (UTC). StarDude Astronomy. Дата обращения: 9 января 2016.
- Рек. МСЭ-R TF.460-6 Излучение стандартных частот и сигналов времени.
- Наблюдение координационной секунды в выдаче GPS-приёмника
- Повелители времени. lenta.ru. Дата обращения: 8 января 2016.
- Leap second talks are postponed, BBC (9 ноября 2005). Дата обращения 23 января 2016.
- Redefinition of Coordinated Universal Time | News | IAU
- «ITU World Radiocommunication Conference set for Geneva, 2-27 November 2015». International Telecommunications Union. 2015. Retrieved November 3, 2015
- «Coordinated Universal Time (UTC) to retain „leap second“». International Telecommunications Union. 2015-11-19. Retrieved November 19, 2015
- Clive Thompson. Earth's rotation sped up in 2020, we may need a "negative leap second" (англ.) ?. Boing Boing (10 января 2021). Дата обращения: 12 января 2021.