Wszyscy słyszeliśmy o roku przestępnym - ten dodatkowy dzień dodawany do kalendarza co cztery lata. Może to dać nam dłuższy luty, ale jest również niezbędne, aby nasze kalendarze i sezony były dokładne. Jeśli dodatkowy dzień nie zostanie dodany do roku przestępnego, to ostatecznie (wprawdzie po ponad wieku) zima zacznie się w lipcu, a lato rozpocznie się w okolicach Bożego Narodzenia (i odwrotnie na półkuli południowej), ponieważ Ziemia potrzebuje dodatkowych sześciu godziny dłużej niż 365 dni w roku, aby okrążyć słońce.

Rok przestępny może być odrobiną krówki, ale alternatywą byłoby mieć ćwierć dnia pod koniec roku, co oczywiście wyrzuciłoby nasze dni i noce niezsynchronizowane ze sobą (i czy można sobie wyobrazić, że ma tylko sześć godzina - niektórzy z nas walczą, aby załatwić sprawy w 24!).

Oczywiście zawsze mierzyliśmy czas w odniesieniu do ruchu Ziemi - dnia będącego całkowitą rewolucją, rokiem, w którym krąży orbita Słońca. Ponieważ jednak nasz sposób pomiaru czasu stał się coraz bardziej dokładny, wkrótce stało się jasne, że w obrotach Ziemi występuje więcej nieprawidłowości niż tylko sześć dodatkowych godzin w roku.

GMT (Greenwich Mean Time) został opracowany z uwagi na potrzebę skali czasu, w której Średnia pozycja słońca w południe, uśredniona w ciągu roku, znajduje się powyżej Greenwich Meridian (zerowej długości geograficznej), a godziny letnie są dodawane lub usuwane W zależności od pory roku.

Jednak w 1955 pierwszy zegar atomowy wszedł w życie po odkryciu stabilności atomu cezu-133, który wibrował z dokładną prędkością (9,192,631,770 sekundę). Zaimponowany tą dokładnością Międzynarodowy System Jednostek Miary (SI) uznał, że druga powinna zostać zdefiniowana jako ta liczba oscylacji atomu cesium-133.

Po SI drugi skala czasowa o nazwie International Atomic Time (TAI - z francuskiej Temp Atomique International), która była prostym zliczeniem, w sekundach, dla 24 godzin naszego dnia. I odwrotnie, ponieważ TAI nie jest związane z ruchem Ziemi, wkrótce odkryto, że TAI i zegary atomowe były znacznie bardziej stabilne i niezawodne niż sama Ziemia (tak naprawdę zegar atomowy jest 1,000,000 razy dokładniejszy niż obrót Ziemi).

Ogólnie rzecz biorąc, Ziemia ciągle spowalnia swoją rotację (choć, niewiele już teraz, a potem wydaje się przyspieszyć), więc TAI jest niewiele przydatne dla tych, którzy chcą, aby ich zegary były zgodne z Ziemią (astronomowie są zdecydowanie Najbardziej wokalny z nich).

Opracowano kolejną skalę czasową o nazwie Coordinated Universal Time (UTC - ponownie z francuskiego - Temp Universel Coordonne). Zostało to oparte na czasie atomowym (TAI), ale dokonano niewielkich zmian, aby utrzymać go w krokach z GMT (który nawiasem mówiąc jest teraz powszechnie nazywany UT1 lub w zależności od strefy czasowej UT + 1 UT + 2 UT + 3 itp.)

Czas UTC jest korygowany poprzez wprowadzenie dodatkowych sekund, zwanych sekundami przestępnymi, w razie potrzeby, aby utrzymać je w ciągu sekundy od GMT (lub UT1). Możliwe, że w przyszłości może być konieczne usunięcie drugiej, ale to się jeszcze nie stało. UTC jest niezbędne w nowoczesnym przemyśle i technologii, gdzie komputery są zsynchronizowane z czasem UTC, zwykle za pośrednictwem serwera NTP (Network Time Protocol) - aby umożliwić międzynarodowe transakcje czasowe.

Sekundę przejściową wprowadza się zwykle pod koniec grudnia w ciągu ostatniej godziny (choć czasami odbywa się to w czerwcu, marcu i wrześniu). Decyzja o tym, czy wymagana jest sekunda przestępna, jest podejmowana przez Centrum Orientacji Ziemi Międzynarodowej Służby Obrotów Ziemi i Służb Systemów Referencyjnych (IERS), która monitoruje rotację Ziemi i sugeruje jej korektę z sześciomiesięcznym wyprzedzeniem.
 
Po dodaniu sekundy przestępnej, w ciągu ostatniej minuty roku wartość ta wynosi 61 sekund. Znajomy sygnał radiowy "sześć pipsów" zyskuje dodatkowe pipsy, a nawet słynny londyński Big Ben zostaje zatrzymany na sekundę przed wejściem do gry (ale nie ma dodatkowej bonga, ponieważ ma to oznaczać godziny)

Do czasu UTC dodano od 33a czasy skoku 1972 (chociaż pierwsze dziesięć zostało dodanych z mocą wsteczną), ale wraz z postępującym spowolnieniem na Ziemi szacuje się, że w ciągu kolejnych tysiącleci lub dwóch sekund przestępnych będzie trzeba dodawać każdego miesiąca.

Ten post został napisany przez Richard N Williams

Richard N Williams jest autorem techniczny i specjalista w branży Server i synchronizacji czasu NTP. Richard N Williams na Google+