Дополнительная секунда
|
Дополни́тельная (високо́сная, ска́чущая) 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 отказ от такой практики.
Правила вставки дополнительной секунды
[править | править код]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 времени 23:59:58 будет следовать 00:00:00 (23:59:59 опускается[8]). 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
[править | править код]События вблизи положительной дополнительной секунды получают дату и время следующим образом[12]:
Вблизи отрицательной:
Сложность учёта дополнительных секунд
[править | править код]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
[править | править код]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 в 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 многих лет обсуждений предложение о фундаментальном переопределении UTC будет вынесено на окончательное голосование в январе 2012 года на заседании МСЭ-R в Женеве. Это предложение остановит вставочные корректировки, известные как дополнительные секунды, которые поддерживают UTC как форму всемирного времени.
Оригинальный текст (англ.)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 Сектор радиосвязи МСЭ (МСЭ-R) принял решение отложить фундаментальное 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].
В ноябре 2022 года на очередной Генеральной конференции по мерам и весам (ГКВМ) было предложено отказаться от дополнительных секунд к 2035 году. Возможным решением может стать допущение расхождения между UT1 и UTC до одной минуты — такое расхождение, по некоторым оценкам, может накопиться за 50—100 лет[20]. ГКВМ планировала проконсультироваться с другими международными организациями и к 2026 году решить вопрос о предельной величине расхождения. Среди тех, кто на ГКВМ призвал отказаться от дополнительной секунды до 2035 года, были представители Канады, США и Франции. Однако Россия, проголосовавшая против этого предложения, хотела отодвинуть дату до 2040 года (или позже) для решения технических проблем в ГЛОНАСС. Сторонники отказа от дополнительной секунды считают, что в далёком будущем, когда расхождение станет значительным, могут быть найдены более элегантные способы перенастройки UTC и UT1, чем дополнительная секунда. Также высказывалось мнение, что значительное расхождение может быть устранено переходом страны в другой часовой пояс[21].
См. также
[править | править код]Примечания
[править | править код]- ↑ IERS Bulletin C 43. Дата обращения: 6 января 2012. Архивировано 26 января 2012 года.
- ↑ IERS Bulletin C 49. Дата обращения: 5 января 2015. Архивировано 6 апреля 2015 года.
- ↑ IERS Bulletin C 52. Дата обращения: 9 июля 2016. Архивировано 30 декабря 2016 года.
- ↑ 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). Дата обращения: 4 июля 2015. Архивировано 5 июля 2015 года.
- ↑ 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. — С. 342. — 640 с. — ISBN 9785446105120.
- ↑ 1 2 ГОСТ ИСО 8601—2001 «Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. 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. 35 part 3, no. 120). — P. 327—336. Архивировано 20 января 2022 года.
- ↑ Delta T values. IERS Rapid Service/Prediction Center (7 июля 2018). Дата обращения: 7 июля 2018. Архивировано из оригинала 2 августа 2013 года.
- ↑ Maxwell F.X. Paláu. Coordinated Universal Time (UTC). StarDude Astronomy. Дата обращения: 9 января 2016. Архивировано 16 января 2016 года.
- ↑ Рекомендация МСЭ-R TF.460-6: Излучение стандартных частот и сигналов времени. МСЭ (февраль 2002). Дата обращения: 28 января 2025. Архивировано 20 января 2025 года.
- ↑ Наблюдение координационной секунды в выдаче GPS-приёмника. Дата обращения: 3 мая 2011. Архивировано 7 января 2013 года.
- ↑ Повелители времени. Лента.ру. Дата обращения: 8 января 2016. Архивировано 5 марта 2016 года.
- ↑ Leap second talks are postponed. BBC. 9 ноября 2005. Архивировано 7 ноября 2017. Дата обращения: 23 января 2016.
- ↑ Redefinition of Coordinated Universal Time | News | IAU. Дата обращения: 29 декабря 2008. Архивировано 5 июля 2009 года.
- ↑ ITU World Radiocommunication Conference set for Geneva, 2-27 November 2015 (англ.). ITU (30 июля 2015). Дата обращения: 28 января 2025. Архивировано 3 декабря 2024 года.
- ↑ Coordinated Universal Time (UTC) to retain “leap second” (англ.). ITU (19 ноября 2015). Дата обращения: 28 января 2025. Архивировано 22 декабря 2024 года.
- ↑ 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. Архивировано 11 января 2021 года.
- ↑ Do not adjust your clock: scientists call time on the leap second. The Guardian (18 ноября 2022). Дата обращения: 21 ноября 2022. Архивировано 21 ноября 2022 года.
- ↑ Elizabeth Gibney. The leap second’s time is up: world votes to stop pausing clocks (англ.) // Nature. — 2022-11-18. — Vol. 612, iss. 7938. — P. 18–18. — doi:10.1038/d41586-022-03783-5. Архивировано 29 января 2023 года.
Ссылки
[править | править код]
- How to watch a Leap Second (Как «увидеть» високосную секунду) (англ.) Архивная копия от 13 июля 2011 на Wayback Machine
- Наблюдение високосной секунды [30 июня 2012 года] на часах с GPS-приёмником (рус.) на YouTube
- Наблюдение високосной секунды [30 июня 2015 года] на часах с GPS-приёмником (2015) (рус.) на YouTube
 |
|---|
