Sekunda przestępna znika, bo Ziemia zaczęła kręcić się szybciej

Dziwna, dodatkowa sekunda, którą zegary na całym świecie od czasu do czasu dopisywały tuż przed północą, odchodzi do przeszłości. Generalna Konferencja Miar i Wag, międzynarodowa organizacja dbająca o spójność jednostek miar na świecie, przegłosowała przekształcenie uniwersalnego czasu koordynowanego (UTC) w nieprzerwaną skalę, do której nie będą już dodawane ani z której odejmowane sekundy przestępne. UTC to czas, według którego po cichu synchronizują się telefon, bank i każdy serwer w internecie. Zmiana dotyczy więc zegara, na którym opiera się niemal wszystko — choć nikt nie zauważy chwili, w której wejdzie w życie.

Powodem jest niewielka planetarna niespodzianka. Sekundy przestępne wprowadzono, ponieważ obrót Ziemi stopniowo zwalniał, a zegary atomowe zaczynały ją wyprzedzać i co jakiś czas musiały odczekać sekundę, aż planeta nadrobi różnicę. W ostatnich latach Ziemia zamiast tego przyspieszyła. Specjaliści badający jej obrót, którzy doradzali konferencji, oszacowali, że prawdopodobieństwo ujemnej sekundy przestępnej — czyli sekundy usuniętej z zegara — szybko wzrośnie i za mniej więcej dekadę wyniesie około jednej trzeciej. Ujemnej sekundy przestępnej nigdy dotąd nie zastosowano, a w rezolucji ostrzeżono, że infrastruktura krytyczna jest na nią „w dużej mierze nieprzygotowana”. Koszty przygotowań porównano z tymi, jakie wiązały się z problemem roku 2000.

Nawet dobrze znana dodatnia sekunda ma na koncie długą listę awarii. Zwykła minuta kończy się o 23:59:59 i od razu przechodzi w północ. Sekunda przestępna dodaje wskazanie 23:59:60 — znacznik czasu, którego istnienia wiele programów nie zakłada. Gdy pod koniec czerwca 2012 roku pojawiła się taka sekunda, problemy zgłaszały Reddit, Mozilla, Qantas i różne serwisy działające na Linuksie. W Nowy Rok 2017 jedna z wartości w oprogramowaniu DNS firmy Cloudflare stała się ujemna, a kod wpadł w panikę. W szczytowym momencie problem dotyczył około 0,2% zapytań DNS. Inżynierowie Cloudflare podsumowali przyczynę jednym zdaniem: „Źródłem błędu, który wpłynął na działanie naszej usługi DNS, było przekonanie, że czas nie może się cofać”.

Największe firmy technologiczne już lata temu przestały ufać dodatkowej sekundzie. Google rozkładało ją na około 20 godzin, nieznacznie wydłużając kolejne sekundy — metodę tę nazywa się „smużeniem”. Meta, której inżynierowie określili kiedyś każdą sekundę przestępną jako „poważne źródło problemów dla osób zarządzających infrastrukturą sprzętową”, rozkłada ją na 17 godzin. To obejście samo przyniosło jednak komplikacje, które konferencja wymienia w rezolucji: każdy dostawca stosuje własną metodę smużenia, przez co różne systemy wskazują inny czas w trakcie zmiany. Konferencja obawiała się też, że część organizacji porzuci UTC na rzecz czasu GPS, w którym nigdy nie stosowano sekund przestępnych.

Dla wszystkich pozostałych zmiana ma być niewidoczna. „Dobra wiadomość jest taka, że nie musimy nic robić! — powiedziała Wired Patrizia Tavella, dyrektorka działu czasu w Międzynarodowym Biurze Miar i Wag (BIPM). — Po prostu nadal zliczamy sekundy i „zwykłe” minuty, liczące po 60 sekund”. Telefony będą nadal synchronizować się tak jak dotąd, a różnica między UTC a czystym czasem atomowym, która od ostatniej korekty wynosi 37 sekund, powinna pozostać niezmienna przez całe stulecia.

Ceną za to będzie stopniowe oddalanie się czasu zegarowego od czasu słonecznego. Wskazania zegarów przestaną odzwierciedlać obrót Ziemi z dokładnością do jednej sekundy. Konferencja dopuszcza teraz różnicę sięgającą jednej godziny, co — jak wyjaśnia — wystarczy, by UTC pozostał nieprzerwany przez kilka stuleci. Brzmi to radykalnie, dopóki nie zwrócimy uwagi na to, co sama rezolucja podkreśla: strefy czasowe już dziś sprawiają, że w wielu miejscach czas lokalny różni się od słonecznego o ponad godzinę, a w wielu krajach wiosną i jesienią zegary przesuwa się o godzinę w ramach zmiany czasu. Astronomowie i operatorzy satelitów, którzy muszą znać rzeczywiste położenie Ziemi, odczytają różnicę z danych, które już teraz nadają satelity nawigacyjne i serwisy monitorujące obrót Ziemi.

Ta zmiana nie rozwiązuje wszystkich problemów. Kod obsługujący sekundy przestępne pozostanie uśpiony w miliardach urządzeń, a operatorzy serwerów czasu już zastanawiają się, jak zachowa się oprogramowanie, gdy oficjalna lista sekund przestępnych — dołączana do danych o strefach czasowych w wielu systemach linuksowych i opatrzona datą wygaśnięcia przypadającą na koniec tego roku — nie zostanie już zaktualizowana. Zgodnie z międzynarodowym porozumieniem radiowym stacje nadające sygnały czasu mają okres przejściowy do 2035 roku, a najpóźniej do 2040 roku, ponieważ starszy sprzęt nie jest w stanie wcześniej obsłużyć większej różnicy. Nikt nie zaplanował też godziny przestępnej. „Na razie nie mówimy o godzinie przestępnej” — powiedziała Wired Tavella, pozostawiając ten problem ludziom żyjącym za kilka stuleci.

Głosowanie odbyło się podczas 28. posiedzenia konferencji w Wersalu, które zakończyło się 15 października. Nieprzerwane UTC zacznie obowiązywać 20 maja 2027 roku — w rocznicę Konwencji Metrycznej z 1875 roku i w Światowy Dzień Metrologii. Do tego czasu nie zaplanowano żadnej sekundy przestępnej, więc ta dodana 31 grudnia 2016 roku — 27. od początku stosowania systemu w 1972 roku — najpewniej pozostanie ostatnią. Od tej pory zegary będą po prostu odmierzać czas dalej, a planeta będzie żyć według własnego rytmu.

Tagi: BIPM, Generalna Konferencja Miar, pomiar czasu, sekunda przestępna, UTC, zegary atomowe