«Лишняя» секунда

Зачем она нужна, как ее рассчитывают и чем это опасно для компьютеров

Дополнительная секунда нужна из-за едва заметного замедления вращения Земли. Фото: janez volmajer/Shutterstock

В этом году часы, показывающие Всемирное координированное время (UTC), будут отсчитывать последние мгновения июня так: 23:59:59, затем 23:59:60, а затем наступит 00:00:00 1 июля. По московскому времени это произойдет в три часа ночи.

Зачем нужна еще одна секунда?

Формально в земных сутках 86 400 секунд. Всемирное координированное время, по которому мы живем (с поправкой на часовые пояса), отсчитывают атомные часы, точность их хода такова, что ошибка составляет секунду раз в 1,4 миллиона лет. Однако вращение нашей планеты едва заметно замедляется из-за гравитационного взаимодействия между Землей, Солнцем и Луной. Поэтому на самом деле земные сутки сейчас длятся чуть дольше и составляют примерно 86 400 и еще две тысячных доли секунды.



Чтобы синхронизировать точное время, которое показывают атомные часы, и время, основанное на астрономических наблюдениях, Международная служба вращения Земли периодически добавляет в сутки одну секунду. Обычно это делают 30 июня или 31 декабря. Первая дополнительная секунда была объявлена в 1972 году, а секунда этого года станет 26-й.

А это не опасно?

На практике многие вычислительные системы просто выключают на эту одну «лишнюю» секунду. Однако она все же доставляет определенные неудобства разработчикам программного обеспечения. Вспомним проблему 2000 года, которая возникла из-за того, что в некоторых программах и базах данных вместо полного обозначения года использовались лишь последние две цифры. В таких случаях компьютеры могли принять наступление миллениума за 1900 год, а это могло привести к сбоям в их работе.

Благодаря своевременному обновлению программного обеспечения «проблемы 2000 года» в основном удалось избежать, хотя неполадки были: в Австралии ломались машины для проверки билетов в автобусах, в Японии были проблемы с мобильными телефонами и системами мониторинга радиационных загрязнений, в Британии более сотни беременных женщин получили неправильные результаты тестов на вероятное развитие синдрома Дауна у их будущих детей (в результате этой ошибки на свет появилось четыре больных ребенка).

Но про наступление нового тысячелетия всем известно заранее. А вот удлинение земных суток происходит неравномерно, так как на скорость вращения Земли влияет множество временных факторов. Поэтому о добавлении лишней секунды Международная служба вращения Земли сообщает лишь за полгода. Раньше это приводило к сбоям в работе некоторых компьютерных систем, например зависанию серверов. Однако никакого компьютерного апокалипсиса из-за этого ждать не приходится, как можно судить по 2012 году, который также был длиннее на одну секунду.

«Високосная секунда»

Скорость вращения Земли подвержена влиянию множества явлений. Свою роль играют движение воздуха в атмосфере, динамика земного ядра, влияние приливов и отливов, толщина ледяных шапок и многое другое. Поэтому и «лишние» миллисекунды накапливаются неравномерно и непредсказуемо.

В остальном год с дополнительной секундой похож на високосный. Високосный год на один день длиннее обычного, потому что астрономический год на шесть часов длиннее календарного. Три года эти часы накапливаются, а затем високосный год позволяет одним махом догнать астрономическое время.

Как измерить земные сутки

Земные сутки астрономы вычисляют по положению небесных тел. Сейчас для этого используют квазары — самые яркие источники излучения во Вселенной. В отличие от планет, которые могут перемещаться по небесному своду с точки зрения наблюдателя на Земле, квазары расположены в миллиардах световых лет от Земли и с нашей точки зрения практически неподвижны.

Излучение квазаров на Земле регистрируют при помощи радиотелескопов. Объединяя их данные, ученые получают в свое распоряжение один виртуальный телескоп с разрешением, которое на порядки превышает возможности человеческого глаза. Это называется радиоинтерферометрией со сверхдлинными базами.

Возможности этого метода таковы, что позволяют, например, с точностью до километра определять положение космического аппарата, находящегося от Земли на расстоянии более миллиарда километров. Столь высокая точность позволяет учитывать миллионные доли секунд в земных сутках.
Теги:

Читать еще на Чердаке: