Земля вращается вокруг своей оси, и с каждым оборотом на планете проходят сутки. Все знают, что они длятся 24 часа, но это не совсем так. Хоть и едва заметно, вращение Земли замедляется, и солнечные сутки становятся немного длиннее. А из-за этого приходится менять и календарные: раз в несколько лет появляется лишняя секунда, чтобы компенсировать накопленную разницу.
Такая секунда называется «високосной», или «секундой координации». Раз в несколько лет ее добавляют к суткам 30 июня либо 31 декабря, как будет в 2016-м, когда часы покажут 23:59:60.
Откуда берется лишняя секунда? По стандарту Всемирного координированного времени (UTC), который основывается на шкале атомного времени и не зависит от вращения Земли, сутки длятся ровно 24 часа – 86 400 секунд. Но в действительности планета вращается чуть медленнее и делает полный оборот примерно за 86 400,002 секунды. Со временем отставание накапливается, а вращение еще больше замедляется. Поэтому и приходится добавлять компенсирующую секунду.
Почему вращение Земли замедляется? Считается, что вскоре после зарождения планеты 4,5 млрд лет назад сутки составляли всего 6 часов, 3 млрд лет назад – 13 часов, а полмиллиарда лет назад – 22 часа. Теперь для полного оборота Земле нужно 24 часа, а в будущем понадобится еще больше. На скорость вращения в основном влияет притяжение Луны и приливное трение. Хотя есть и другие факторы. Например, таяние обширных ледников или столкновения с астероидами, наоборот, могут ускорить вращение. В таком случае понадобится ввести отрицательную секунду координации, то есть не прибавлять ее, а вычитать. Но пока делать этого не приходилось.
Почему дополнительного дня в високосный год недостаточно? Появление 29 февраля связано с вращением Земли вокруг Солнца, а не вокруг своей оси: прохождение полной орбиты вокруг Солнца занимает у планеты 365,242 дня, поэтому, кроме лишних секунд, каждые четыре года накапливаются еще и одни лишние сутки.
Кто и как определяет дату добавления високосной секунды? Этим занимается Международная служба вращения Земли, которая работает в Париже. Раньше международным стандартом была шкала времени UT, основанная на вращении Земли, и поправка на замедление не требовалась. Теперь ее используют, чтобы время по стандарту UTC не отличалось от UT более чем на ±0,9 с. Как только достигается такой разрыв, назначают корректировку. Поскольку изменение скорости вращения Земли – неравномерный процесс, секунда координации тоже вводится нерегулярно, то есть не каждый год и не всегда в одну дату. Впервые ее добавили в 1972 году и сделали это сразу дважды – и летом, и зимой. А дополнительная секунда, которая появится 31 декабря 2016 года, станет уже 27-й по счету.
Какие проблемы она может вызвать?
Часто лишняя секунда становится причиной сбоев у приборов и техники. В июне 2015 года она плохо отразилась на популярных сервисах вроде Twitter, Instagram
и Amazon. А до этого, в 2012-м, из-за сбоя в системе регистрации австралийской авиакомпании пришлось спустить на землю 400 пассажирских самолетов. Проблемы также возникли у Linux и многих информационных систем.
Какие есть альтернативы? В международную службу вращения Земли давно поступают отрицательные оценки введения високосной секунды. В 2015 году на Всемирной конференции радиосвязи, которая является международной инстанцией, ответственной за переопределение UTC, рассматривалась возможность отмены секунды координации. В качестве альтернативы разные специалисты предлагали засчитывать одну и ту же секунду дважды или раз в несколько тысяч лет прибавлять сразу по часу. Но единогласное решение не было найдено, и этот вопрос отложили до следующей конференции в 2023 году.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.