Если один из дней заканчивается, и вы понимаете, что он длился немного дольше, чем обычно – у этого может быть разумная причина, ваш календарь не дал сбоев. 26 раз, начиная с 1972, года лишняя секунда будет добавлена ко времени, чтобы синхронизировать атомные часы с замедлением вращения Земли. Однако, начиная со следующего года, эта високосная секунда может остаться в прошлом.
Атомные часы
Хотя людям начинает казаться, что время идет тем быстрее, чем старше они становятся, в действительности дни становятся длиннее каждый год на бесконечно малые доли секунд. По данным НАСА, с 1820 года Земные дни удлиняются примерно на два миллисекунды в год. Это небольшой рост, но стабильный – и достаточный, чтобы вызвать проблемы в высокоточном мире хронометража. На протяжении веков вращение Земли служило основой для измерения времени – часов, минут и секунд. После Второй мировой войны, однако, появились атомные часы, основанные на чрезвычайно предсказуемых электромагнитных колебаниях в атомах цезия. Они настолько точны, что по прогнозам потеряют одну секунду точности только через полтора миллиона лет. С помощью атомных часов измеряется Всемирное координированное время (известное как UTC) – именно оно стало международным стандартом хронометража в 1961 году.
Високосная секунда
В то время как атомные часы указывают абсолютно точное время (насчитывая каждые сутки ровно 86400 секунд), время вращения Земли не является таким точным. Средняя продолжительность оборота Земли вокруг своей оси составляет 86400.002 секунды. Расхождение связано с тем, что вращение Земли на самом деле замедляется из-за тормозного усилия, создаваемого гравитацией. В течение одного года эти крошечные расхождения суммируются практически в целую секунду, за несколько десятилетий разница составит уже минуту, а через тысячу лет – уже целый час. Так же, как и к календарю каждые четыре года добавляется один день, чтобы компенсировать тот факт, что оборот Земли вокруг Солнца занимает чуть больше, чем ровно 365 дней, так и ко времени, начиная с 1972 года, периодически добавляется одна секунда, которая именуется високосной, чтобы компенсировать несоответствие между атомными часами и фактическим вращением Земли. Происходит это либо 30 июня, либо 31 декабря.
Нерегулярность
Вместо того чтобы с 23 часов 59 минут 59 секунд 30 июня сразу же перейти к 00 часам 00 минутам 00 секундам 1 июля, появляется новое значение – 23 часа 59 минут 60 секунд. Таким образом, когда происходит добавление високосной секунды к атомным часам, день 30 июня (или 31 декабря) длится не 24 часа, а 24 часа и одну секунду. До настоящего времени было добавлено 25 високосных секунд, начиная с 1972 года. 21 секунда была добавлена между 1972 и 1998 годами, и последний «скачок» был только лишь четвертым с тех пор. Почему високосные секунды стали менее частыми? Причина в том, что вращение Земли не является постоянным – некоторые дни на крошечную долю короче, некоторые – длиннее. Также вращение планеты колеблется в зависимости от приливов и отливов, океанических стихийных бедствий, землетрясений, извержений вулканов, динамичности ядра Земли и даже климатических изменений. По данным НАСА, некоторые стихийные бедствия могут сильно замедлить Землю, добавив к разнице во времени лишнюю миллисекунду.
Проблемы с високосной секундой
Данная непредсказуемость вызывает проблемы во всем мире, который становится все более зависимым от высоких технологий и сети Интернет. Некоторые компьютеры имеют проблемы с обработкой 61-секундной минуты и не могут нормально функционировать далее. Добавление последней високосной секунды в 2012 году вызвало неполадки на нескольких крупных сайтах, таких как LinkedIn, Reddit и Gawker. Существуют опасения, что в этом году добавление секунды может привести к еще большим проблемам. Несколько крупных финансовых рынков, где исход торгов может решить даже доля секунды – не то что целая секунда, усиленно ищут выход, который позволил бы им избежать последствий. В отличие от предсказуемости високосных годов, високосные секунды невозможно планировать в долгосрочной перспективе. Астрономы, которые следят за вращением Земли, могут сообщить о необходимости добавления високосной секунды только заранее, только за полгода до выбранного момента. Эко значит, что программисты не могут писать свой код, предвидя, будет ли скачок или нет, нужно его учитывать или же не следует. Последствия, которые вызывают добавления високосных секунд, не всегда оправдывают те преимущества, которые они дают, поэтому уже довольно многие люди высказались за их отмену.
