Цивилизация
Среда, 1 июля 2015 года, будет на одну секунду длиннее, чем обычные сутки. Такое решение приняла Международная служба вращения Земли и систем отсчета (IERS), располагающаяся в Париже. Этот день должна удлинить так называемая секунда координации (leap seconds) – поправка, призванная синхронизировать мировые часы с постоянно замедляющей свое вращение Землей.
«Вращение Земли понемногу замедляется, поэтому секунды координации способны учесть это», — пояснил Дэниел Макмиллан из насовского Центра космических полетов имени Годдарда.
Каждые сутки на Земле состоят из 86 400 секунд. Эти секунды, по которым люди сверяют часы, отсчитывает так называемое всемирное скоординированное время, привязанное к атомным часам. В них отсчет времени еще с 1970 годов ведется путем подсчета собственных колебаний между двумя состояниями атома цезия.
Время между эти колебаниями настолько постоянно, что стабильность хода атомных часов составляет одну секунду в 1,4 млн лет. Однако усредненные солнечные сутки, равные периоду обращения Земли вокруг своей оси, составляют порядка 86 400,002 секунды и постепенно увеличиваются.
Это происходит из-за того, что наша планета постоянно испытывает приливные силы со стороны Солнца и Луны, которые тормозят ее вращение вокруг своей оси. По подсчетам ученых, средние солнечные сутки составляли 86 400 секунд приблизительно в 1820 году.
Это среднее отставание Земли от атомного стандарта в 2 миллисекунды в сутки составляет мизерную величину, однако за год набегает вполне осязаемая лишняя секунда. И хотя в среднем Земля действительно тормозится, продолжительность отдельных солнечных суток может колебаться как в большую, так и в меньшую сторону.
Дело в том, что на темп вращения Земли влияют множество факторов, и на характерных масштабах менее года важную роль играет, например, поведение атмосферы. Доказано, что сезонные и ежедневные изменения погоды могут влиять на продолжительность отдельных солнечных суток в пределах нескольких миллисекунд. К другим факторам относятся динамика вращения внутреннего ядра Земли (на более продолжительных масштабах времени), изменения в океанических течениях, движения подземных вод и ледников (на масштабах месяцев и десятилетий), а также океанические и атмосферные течения.
Например, такие атмосферные явления, как Эль-Ниньо, способны временно замедлить вращение Земли, увеличив солнечные сутки на 1 миллисекунду.
Следить за скоростью вращения Земли с такой точностью помогают астрономы. При помощи интерферометров со сверхдлинной базой – сети радиотелескопов, разнесенных на расстояние тысячи километров друг от друга. Наблюдая за удаленными на миллиарды световых лет квазарами, разные антенны получают сигналы от них с небольшой задержкой, в зависимости от того, где находится «тарелка». Анализируя эти микроскопические задержки, ученые могут вычислять текущую скорость вращения Земли и средние темпы ее замедления. Современные методы радиоинтерферометрии дают точность в 3 микросекунды, а разрабатываемый NASA новый проект «Геодезия», используя большее число разнесенных антенн, сможет достичь точности в 0,5 микросекунды.
«Система следующего поколения спроектирована, чтобы обеспечить потребности большей части научных задач сегодня и в ближайшем будущем», — уверен Стивен Мерковиц из Годдардовского центра. По принятым правилам, в случае необходимости лишняя секунда координации добавляется вечером 30 июня либо 31 декабря по UTC. Поэтому 1 июля после 02.59:59 по московскому времени наступит не 03.00:00 мск, а 02.59:60 мск, а затем 03.00:00 мск.
Введение дополнительной секунды, возможно, не останется незамеченным. Авиакомпании, биржевые площадки и технологические компании уже готовятся к возможным сбоям. Прошлый раз, когда секунда координации вводилась в 2012 году, были отмечены сбои в работе Mozilla, Reddit, Foursquare, Yelp, LinkedIn и StumbleUpon, проблемы возникали в операционной системе Linux и в программах, написанных на Java. А в Австралии пришлось посадить 400 рейсов авиакомпании Qantas из-за сбоя в системе регистрации.
По мнению экспертов, наибольшее число сбоев может произойти в Азии, где перевод часов придется на разгар рабочего дня.
Начиная с 1972 года, когда была впервые введена секунда координации, до 1999 года эти поправки вводились примерно раз в год. Однако позднее Земля «притормозила» свое торможение, и секунду стали добавлять реже. Ученые не знают, с чем это связано, одной из причин могут служить крупные землетрясения или извержения вулканов, которые могут влиять на вращение Земли в краткосрочном периоде.
