Сверяем часы: Когда в минуте 61 секунда.
Когда 60 секунд — это мало: история «високосной секунды»
Для большинства людей минута всегда состоит из шестидесяти секунд. Это правило кажется таким же незыблемым, как восход солнца или смена времен года. Однако в мире сверхточных атомных часов существует сценарий, при котором последняя минута года может длиться 61 секунду.
Почему Земля и атомы спорят друг с другом
Проблема кроется в том, что у человечества есть два времени одновременно:
- Атомное время (TAI). С 1967 года секунда официально определяется через физику: это время, равное 9 192 631 770 периодам излучения атома цезия-133. Атомные часы работают идеально ровно. Они не знают усталости, трения или влияния Луны.
- Всемирное координированное время (UTC). Это то время, по которому мы живем. Оно опирается на точность атомных часов, но должно соответствовать вращению Земли вокруг своей оси (среднему солнечному времени UT1).
И здесь возникает конфликт. Наша планета — небесное тело несовершенное. Она замедляет свое вращение под воздействием гравитации Луны (приливы тормозят планету), трения о слои атмосферы и движения магмы в ядре. В результате солнечные сутки становятся чуть длиннее идеальных атомных суток.
Разница ничтожна — около пары миллисекунд в день. Но за год она накапливается. Если ничего не предпринимать, то через несколько сотен лет астрономический полдень (момент, когда Солнце выше всего) сместится на глубокую ночь по показаниям наших наручных часов.
Рождение лишней секунды
Чтобы синхронизировать бездушную точность атомов с капризным вращением планеты, ученые придумали механизм «високосной секунды» (leap second).
Решение о ее введении принимает Международная служба вращения Земли и систем отсчета (IERS) в Париже. Как только разница между атомным временем (UTC) и реальным солнечным временем (UT1) приближается к 0,9 секунды, физики отдают команду добавить одну дополнительную секунду в календарь.
Эта секунда вставляется в самый конец суток — 30 июня или 31 декабря. Последняя минута такого дня превращается из стандартной 23:59 в уникальную 23:59:60. Только после этой странной, 61-й секунды наступает полночь (00:00) следующего дня.
Хронология событий выглядит так:
ВремяОписание
… 23:59:58
Обычный обратный отсчет
23:59:59
Последняя стандартная секунда
23:59:60
Високосная секунда (дополнительная)
00:00:00
Начало новых суток
С момента введения этого правила в 1972 году человечество добавляло такие секунды уже 27 раз. Последний раз это произошло 31 декабря 2016 года.
Проблема программистов и отказ от практики
Хотя для обычного человека лишний миг в конце года проходит незаметно, для мировой цифровой инфраструктуры он становится катастрофой. Большинство компьютерных протоколов и операционных систем ожидают, что в минуте ровно 60 секунд. Значения 23:59:60 просто не существует в стандартных библиотеках времени.
При каждой вставке високосной секунды крупные компании сталкивались со сбоями:
- В 2012 году добавление секунды вызвало массовые сбои в Linux, Reddit, Foursquare, LinkedIn и Yelp. Процессоры уходили в бесконечные циклы вычислений, пытаясь обработать несуществующее время.
- Авиакомпании и фондовые биржи вынуждены вручную останавливать торги и перенастраивать системы навигации, чтобы избежать ошибок в расчетах транзакций.
Осознавая масштаб проблемы, в 2022 году на конференции Международного бюро мер и весов (BIPM) было принято историческое решение. Делегаты проголосовали за отказ от добавления високосных секунд к 2035 году.
Вместо того чтобы заставлять Землю догонять атомные часы резкими рывками, решено позволить расхождению накопиться до гораздо большей величины. В будущем разрыв будет компенсироваться более плавно — например, добавлением одной минуты раз в столетие или использованием дробных корректировок, незаметных для программного обеспечения.
На сегодняшний день (согласно текущим правилам переходного периода) возможность появления 61-й секунды все еще сохраняется в официальных алгоритмах коррекции времени, хотя фактически мир готовится жить в системе непрерывного атомного счета.
Таким образом, фраза «в минуте может быть 61 секунда» описывает уникальный момент в истории науки, когда человечеству пришлось буквально редактировать саму ткань времени, чтобы примирить законы квантовой механики с древней механикой Солнечной системы.
