Кто крутит Землю
Многие, вероятно, слышали, что время от времени раз в году вводят дополнительную секунду, и год становится за счёт этой секунды - 23:59:60* - длинней. За этим всем кроется довольно занятная история.
Если у кого работа/хобби не связаны с небом и у кого всё в порядке с головой, то он не задумывается, что Земля под ногами вращается со скоростью порядка 1000 км/час. В сутках 24 часа, так было, так есть, и так будет всегда. Так же думали и люди, вводившие определение секунды как 1/86 400 часть суток. Но на самом деле это не совсем так. Земля вращается с неравномерной скоростью, вследствие, по всей видимости, перемещения масс внутри планеты, и в среднем это вращение замедляется вследствие непрерывного расходования его энергии на приливы и отливы.** В результате получается, что длина секунды колеблется, и к тому же постепенно возрастает, что совершенно неприемлемо в приложениях, требующих точности. Поэтому в 1967 году ввели определение, привязанное к фундаментальным законам природы и тем самым фиксирующее продолжительность секунды.*** Однако здесь возник следующий парадокс, что фактические, астрономические сутки теперь не точно равны 86 400с по причине колебаний и замедления вращения Земли. Для того, чтобы это устаканить, с 1972 года было решено вводить високосные секунды aka секунды координации: когда астрономы определяли, что продолжительность года в твёрдых секундах отклонилась от фактической астрономической величины более чем на 0,9с, то вводится эта корректирующая секунда. И делать это приходится примерно раз в год. Однако вводится она нерегулярно, так как помимо стабильного замедления вращения Земли, оно почему-то может вдруг и ускориться. Именно это произошло в районе 1999 года и привело к тому, что между 1998 и 2005 годами секунды координации не вводились.
Всё это измеряет организация с замечательным названием Международная Служба Вращения Земли, International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), которая, в свою очередь, докладывает в Международный консультативный комитет по радио, ITU Radiocommunication Sector (ITU-R), который отвечает за определение стандартного времени и входит в состав Международного союза электросвязи, International Telecommunication Union (ITU), который является агентством ООН.
Всё бы хорошо, но эти непредсказуемые секунды стали постепенно вызывать раздражение тоже. Например, точное время, которое излучается со спутников GPS, отклоняется от реального на 15 секунд за счёт того, что после запуска этой замечательной системы, на Земле были уже введены эти самые 15 дополнительных секунд. Так что спутники вынуждены вместе сигналом времени излучать дополнительный сигнал, указывающий приёмнику необходимую и актуальную на данный момент корректуру.****
В результате этого и подобных конфликтов было внесено ценное предложение отменить високосные секунды нафиг, а вместо этого ввести лет через шестьсот целый дополнительный час. Вот это я понимаю горизонт планирования! Хранители вечности прямо-таки!***** Однако, у каждой страны, включая даже Нигерию, нашлись свои тараканы за и против этого предложения, поэтому собственно решение решили отложить до 2015 года, до следующей мировой конференции Союза электросвязи.
Мне нравится, как они пишут в пресс-релизе******:
Отмена секунды координации сделает доступной непрерывную шкалу времени для всех современных навигационных и компьютерных систем и исключит нужду в специальных дополнительных уточняющих сервисах. Однако, это может иметь социальные и юридические последствия, когда накопленная разница между принятым временем и временем вращения Земли достигнет ощутимого уровня (2-3 минуты в 2100-м и около 30 минут в 2700-м году)
Ещё раз повторю - эти дальние горизонты планирования у хранителей времени меня зачаровывают.
--------------------
*На этом месте я удивился, что дату мы обычно пишем по возрастанию единицы измерения - день-месяц-год, а время - по убыванию: час-минута-секунда.
**На приливное трение расходуется 3,75 тераватт энергии вращения Земли (32 850 ТВт*ч за год). Суммарно потребляемая человечеством за год электроэнергия оценивается в 16 000 ТВт*ч, что даёт мощность 1,83 ТВт, что вдвое меньше. Вся тепловая энергия, высвобождаемая человечеством, оценивается в 13 ТВт (что, в свою очередь, примерно вчетверо меньше суммарной геотермальной энергии и в 13 600 раз меньше суммарной солнечной). Однако бояться не стоит, вращение Земли никогда не прекратится совсем. К тому времени, когда Землю сожжёт атмосфера Солнца, ставшего красным гигантом, то есть миллиардов через 7 лет, ожидается что вращение принципиальным образом не замедлится. Луна, кстати, хотя и удаляется от Земли на 38 миллиметров в год, тоже улететь не успеет, и сгорит за компанию. Но переживать не стоит - всё равно считается, что многоклеточную жизнь на планете уничтожит её увеличивающийся разогрев Солнцем примерно уже через миллиард лет, а то и скорей. Но и этого бояться не стоит, так как по статистике за это время всех успеет несколько раз зашибить астероидом 8)
***...интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К при отсутствии возмущения внешними полями.
****Эту корректуру понимают и учитывают только более новые жепеэсометры, как я понял. Корректировочный байт имеет резерв до 255 секунд, так что лет через 300 придётся придумывать какую-то новую мулю 8)
*****С другой стороны можно понять - не верили же компьютерщики ещё в 1970 году, что 2000 год наступит 8)
******The suppression of the leap second would make continuous time scale available for all the modern electronic navigation and computerized systems to operate with and eliminate the need for specialized ad hoc time systems. This however may have social and legal consequences when the accumulated difference between UT1 - Earth rotation time - would reach a perceivable level (2 to 3 minutes in 2100 and about 30 minutes in 2700).
Если у кого работа/хобби не связаны с небом и у кого всё в порядке с головой, то он не задумывается, что Земля под ногами вращается со скоростью порядка 1000 км/час. В сутках 24 часа, так было, так есть, и так будет всегда. Так же думали и люди, вводившие определение секунды как 1/86 400 часть суток. Но на самом деле это не совсем так. Земля вращается с неравномерной скоростью, вследствие, по всей видимости, перемещения масс внутри планеты, и в среднем это вращение замедляется вследствие непрерывного расходования его энергии на приливы и отливы.** В результате получается, что длина секунды колеблется, и к тому же постепенно возрастает, что совершенно неприемлемо в приложениях, требующих точности. Поэтому в 1967 году ввели определение, привязанное к фундаментальным законам природы и тем самым фиксирующее продолжительность секунды.*** Однако здесь возник следующий парадокс, что фактические, астрономические сутки теперь не точно равны 86 400с по причине колебаний и замедления вращения Земли. Для того, чтобы это устаканить, с 1972 года было решено вводить високосные секунды aka секунды координации: когда астрономы определяли, что продолжительность года в твёрдых секундах отклонилась от фактической астрономической величины более чем на 0,9с, то вводится эта корректирующая секунда. И делать это приходится примерно раз в год. Однако вводится она нерегулярно, так как помимо стабильного замедления вращения Земли, оно почему-то может вдруг и ускориться. Именно это произошло в районе 1999 года и привело к тому, что между 1998 и 2005 годами секунды координации не вводились.
Всё это измеряет организация с замечательным названием Международная Служба Вращения Земли, International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), которая, в свою очередь, докладывает в Международный консультативный комитет по радио, ITU Radiocommunication Sector (ITU-R), который отвечает за определение стандартного времени и входит в состав Международного союза электросвязи, International Telecommunication Union (ITU), который является агентством ООН.
Всё бы хорошо, но эти непредсказуемые секунды стали постепенно вызывать раздражение тоже. Например, точное время, которое излучается со спутников GPS, отклоняется от реального на 15 секунд за счёт того, что после запуска этой замечательной системы, на Земле были уже введены эти самые 15 дополнительных секунд. Так что спутники вынуждены вместе сигналом времени излучать дополнительный сигнал, указывающий приёмнику необходимую и актуальную на данный момент корректуру.****
В результате этого и подобных конфликтов было внесено ценное предложение отменить високосные секунды нафиг, а вместо этого ввести лет через шестьсот целый дополнительный час. Вот это я понимаю горизонт планирования! Хранители вечности прямо-таки!***** Однако, у каждой страны, включая даже Нигерию, нашлись свои тараканы за и против этого предложения, поэтому собственно решение решили отложить до 2015 года, до следующей мировой конференции Союза электросвязи.
Мне нравится, как они пишут в пресс-релизе******:
Отмена секунды координации сделает доступной непрерывную шкалу времени для всех современных навигационных и компьютерных систем и исключит нужду в специальных дополнительных уточняющих сервисах. Однако, это может иметь социальные и юридические последствия, когда накопленная разница между принятым временем и временем вращения Земли достигнет ощутимого уровня (2-3 минуты в 2100-м и около 30 минут в 2700-м году)
Ещё раз повторю - эти дальние горизонты планирования у хранителей времени меня зачаровывают.
--------------------
*На этом месте я удивился, что дату мы обычно пишем по возрастанию единицы измерения - день-месяц-год, а время - по убыванию: час-минута-секунда.
**На приливное трение расходуется 3,75 тераватт энергии вращения Земли (32 850 ТВт*ч за год). Суммарно потребляемая человечеством за год электроэнергия оценивается в 16 000 ТВт*ч, что даёт мощность 1,83 ТВт, что вдвое меньше. Вся тепловая энергия, высвобождаемая человечеством, оценивается в 13 ТВт (что, в свою очередь, примерно вчетверо меньше суммарной геотермальной энергии и в 13 600 раз меньше суммарной солнечной). Однако бояться не стоит, вращение Земли никогда не прекратится совсем. К тому времени, когда Землю сожжёт атмосфера Солнца, ставшего красным гигантом, то есть миллиардов через 7 лет, ожидается что вращение принципиальным образом не замедлится. Луна, кстати, хотя и удаляется от Земли на 38 миллиметров в год, тоже улететь не успеет, и сгорит за компанию. Но переживать не стоит - всё равно считается, что многоклеточную жизнь на планете уничтожит её увеличивающийся разогрев Солнцем примерно уже через миллиард лет, а то и скорей. Но и этого бояться не стоит, так как по статистике за это время всех успеет несколько раз зашибить астероидом 8)
***...интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К при отсутствии возмущения внешними полями.
****Эту корректуру понимают и учитывают только более новые жепеэсометры, как я понял. Корректировочный байт имеет резерв до 255 секунд, так что лет через 300 придётся придумывать какую-то новую мулю 8)
*****С другой стороны можно понять - не верили же компьютерщики ещё в 1970 году, что 2000 год наступит 8)
******The suppression of the leap second would make continuous time scale available for all the modern electronic navigation and computerized systems to operate with and eliminate the need for specialized ad hoc time systems. This however may have social and legal consequences when the accumulated difference between UT1 - Earth rotation time - would reach a perceivable level (2 to 3 minutes in 2100 and about 30 minutes in 2700).