Verschieben Sie die Neujahrspläne.Weltzeitmesser werden am 31. Dezember 2016 kurz vor Mitternacht eine Schaltsekunde hinzufügen.
Die letzte Schaltsekunde wurde am 30. Juni 2015 kurz vor Mitternacht UTC hinzugefügt.
Das US Naval Observatory kündigte letzten Juli einen zweiten Sprung an werden Dies bedeutet, dass Ihr Tag und Ihr Jahr - und jeder Tag und jedes Jahr - offiziell eine Sekunde länger sind.
Seit 1972 wurden 26 Schaltsekunden hinzugefügt. Sie werden am Ende des letzten Tages des Monats Juni oder Dezember eingefügt. Die Schaltsekunde wird bei 23 Stunden, 59 Minuten und 59 Sekunden Coordinated Universal Time (UTC) am 31. Dezember zu den Weltzeituhren hinzugefügt. Dies entspricht 18:59:59 Uhr. Eastern Standard Time, wenn die zusätzliche Sekunde in der Master Clock Facility des US Naval Observatory in Washington, DC, eingefügt wird.
Die zusätzliche Sekunde wird zu unserer offiziellen Zeitmessung hinzugefügt, hauptsächlich um unsere zunehmend elektronische Welt synchron zu halten. Die letzte derartige Schaltsekunde wurde am 30. Juni 2015 hinzugefügt, und die vor dieser wurde am 30. Juni 2012 hinzugefügt.
Bild über die NASA
Warum brauchen wir eine Schaltsekunde? Wird die Länge unseres Tages nicht durch die Rotation der Erde bestimmt? Wie die Alten, die darauf bestanden, dass jede Bewegung am Himmel perfekt, gleichmäßig und unveränderlich sein muss, gehen viele von uns heute davon aus, dass die Erdrotation - ihre Drehung um die eigene Achse - vollkommen gleichmäßig ist. Wir haben zu Recht gelernt, dass Sonne, Mond, Sterne und Planeten über unseren Himmel wandern, weil sich die Erde dreht. Es ist daher leicht zu verstehen, warum wir davon ausgehen, dass die Erdrotation präzise und unerschütterlich ist. Die Erdrotation bleibt jedoch nicht perfekt stabil.
Im Vergleich zu modernen Zeitmessmethoden wie Atomuhren ist die Erde eine notorisch schlechte Uhr. Der Spin der Erde verlangsamt sich nicht nur, sondern unterliegt auch Effekten, die nicht einmal gut vorhergesagt werden können.
Die Gezeiten des Ozeans verlangsamen die Erdrotation
Wenn Sie schon einmal am Strand waren, werden Sie den Hauptgrund für die Verlangsamung unseres Planeten kennen. Das liegt an den Gezeiten des Ozeans. Während sich unser Planet dreht, pflügt er an den großen, wässrigen Ausbuchtungen vorbei (die hauptsächlich durch die Gravitationswechselwirkung von Erde und Mond hervorgerufen werden), die dazu dienen, ihn zu verlangsamen, ähnlich wie eine Bremse an einem sich drehenden Rad. Dieser Effekt ist klein, eigentlich sehr klein. Nach Berechnungen, die auf dem Zeitpunkt antiker astronomischer Ereignisse (Finsternisse) beruhen, hat sich die Erdrotation pro Tag und Jahrhundert um etwa 0,0015 bis 0,002 Sekunden verlangsamt.
Das allein ist nicht viel und nicht genug, um wie seit 1972 alle paar Jahre eine „Schaltsekunde“ hinzuzufügen. Die Länge eines Tages ist heute fast unmerklich länger als die des gleichen Tages im letzten Jahr. In den 1800er Jahren wurde ein Tag als 86.400 Sekunden definiert. Heute sind es ungefähr 86.400,002 Sekunden.
Die Diskrepanz ergibt sich aus dem Vergleich der täglichen Erdrotation mit astronomischen Objekten (die die Verlangsamung des Planeten anzeigen) mit einer äußerst präzisen Atomuhr (die auf eine Milliardstel Sekunde pro Tag genau ist).
Diese Grafik des US Naval Observatory zeigt kleine Änderungen der Geschwindigkeit, mit der sich die Erde dreht.
Frühe Atomuhren im Chip-Maßstab vom US-amerikanischen National Institute of Standards and Technology (NIST) über Wikimedia Commons. Die Zeit wird jetzt mit solchen stabilen Atomuhren gemessen. Inzwischen ist die Rotation der Erde viel variabler.
Die Erde verlangsamt sich sehr langsam. Es dauert ungefähr 100 Jahre, bis die Erdrotation nur 0,002 Sekunden länger dauert, bis sich die Erde einmal um ihre Achse dreht. Was jedoch passiert, ist, dass sich die tägliche Differenz von 0,002 Sekunden zwischen der ursprünglichen Definition eines Tages mit 86.400 Sekunden aufbaut.
Nach einem Tag sind es 0,002 Sekunden. Nach zwei Tagen sind es 0,004 Sekunden. Nach drei Tagen sind es 0,006 Sekunden und so weiter. Nach ungefähr anderthalb Jahren beträgt die Differenz ungefähr 1 Sekunde. Es ist dieser Unterschied, der das Hinzufügen einer Schaltsekunde erfordert.
Die Situation ist jedoch nicht ganz so eindeutig. Die Zahl von 0,002 Sekunden pro Tag und Jahrhundert ist ein Durchschnitt und kann und kann sich ändern. Sie erinnern sich vielleicht daran, dass das Erdbeben in Fukushima im Jahr 2011 auf Verschiebungen von Teilen der Erdkruste zurückzuführen war, die die Erdrotation beschleunigten und den Tag um 1,6 Millionstel Sekunden verkürzten. Das ist zwar nicht viel, bedenken Sie jedoch, dass solche Änderungen auch kumulativ sind.
Andere kurzfristige und unvorhersehbare Änderungen können durch eine Vielzahl von Ereignissen verursacht werden, die von geringfügigen Änderungen der Massenverteilung im geschmolzenen äußeren Erdkern bis zur Bewegung großer Eismassen in der Nähe der Pole und sogar Dichte- und Drehimpulsschwankungen in reichen die Erdatmosphäre.
Unterm Strich beträgt die tatsächliche Abweichung von Tag zu Tag nicht immer plus 2 Millisekunden. Laut einem Dokument der US Naval Observatory lag der Wert zwischen 1973 und 2008 zwischen plus 4 Millisekunden und minus 1 Millisekunde. Im Laufe der Zeit könnte dies eine negative Schaltsekunde erfordern, was eine Erhöhung der Erdrotationsgeschwindigkeit bedeutet. Seit der Einführung des Konzepts im Jahr 1973 ist dies jedoch noch nie geschehen.
Die moderne Telekommunikation setzt ein genaues Timing voraus, und durch Hinzufügen einer Schaltsekunde müssen viele Systeme jedes oder alle zwei Jahre für eine Sekunde ausgeschaltet werden. Aus diesem Grund wird manchmal darüber diskutiert, Schaltsekunden abzuschaffen. Bild über aie195.com.
Dies alles mag ziemlich esoterisch und unwichtig erscheinen, aber nicht für die Telekommunikationsbranche.
Wir werden hier sagen, dass jeder denkt, dass eine Schaltsekunde eine gute Idee ist. Die International Telecommunications Union (ITU), eine Organisation der Vereinten Nationen, die einige globale Fragen im Zusammenhang mit der Zeit regelt, denkt seit einiger Zeit über Schaltsekunden nach. Sie überlegten, die Praxis abzuschaffen, aber im November 2015 - mit Delegierten aus mehr als 150 Nationen, die sich in Genf trafen - gab die ITU bekannt, dass sie entschieden hatte nicht die Schaltsekunde zu werfen, zumindest nicht jetzt. Die ITU sagte:
Die Entscheidung… erfordert weitere Studien zu aktuellen und potenziellen zukünftigen Referenzzeitplänen, einschließlich ihrer Auswirkungen und Anwendungen. Ein Bericht wird von der Weltfunkkonferenz im Jahr 2023 geprüft.
Also denken sie immer noch darüber nach!
Bedenken Sie die Situation der ITU. Für die Telekommunikation ist ein genaues Timing erforderlich. Durch Hinzufügen einer Schaltsekunde werden viele Systeme alle zwei Jahre für eine Sekunde ausgeschaltet. Es kann ein großes Problem sein, alle diese Systeme in einer globalen Branche synchron ein- und auszuschalten. Beachten Sie auch, dass das globale Positionierungssystem (GPS) kein Schaltsekundensystem verwendet, was weitere Verwirrung stiftet. Viele in der Branche sind der Meinung, dass die regelmäßige Hinzufügung einer „Schaltsekunde“, um die Messungen auf dem neuesten Stand zu halten, umständlich und verschwenderisch ist.
Die Idee einer Schaltsekunde fallen zu lassen, wäre zwar eine Annehmlichkeit für die Telekommunikation und andere Branchen, würde jedoch auf lange (sehr lange) Sicht dazu führen, dass die Uhren nicht mehr mit der Sonne synchronisiert sind, was schließlich zu 12 Uhr morgens führt. (Mittag) zum Beispiel mitten in der Nacht. Bei der gegenwärtigen Änderungsrate der Erdrotationsrate würde es ungefähr 5.000 Jahre dauern, um nur eine Stunde Differenz zwischen der tatsächlichen Erdrotationsrate und der Atomuhr anzuhäufen.
Wie messen wir überhaupt so kleine Veränderungen in der Erdrotation? Historisch gesehen haben Astronomen (wie die des berühmten britischen Royal Greenwich Observatory in der Nähe von London) ein Teleskop verwendet, um einen Stern durch ihr Okular zu beobachten, der eine imaginäre Linie namens Meridian überquert. Dann legen sie fest, wie lange es dauert, bis die Erde den Stern wieder herumbringt, um den Meridian wieder zu überqueren. Dies ist für alltägliche Zwecke sehr genau, aber für wissenschaftliche Zwecke ist die Genauigkeit aufgrund der verwendeten Wellenlängen und der Trübung der Atmosphäre begrenzt.
Eine viel genauere Methode ist die Verwendung von zwei oder mehr Radioteleskopen, die durch Tausende von Kilometern voneinander getrennt sind, in einer Technik namens Very Long Baseline Interferometry. Durch sorgfältiges Kombinieren der Daten von jedem der Teleskope haben Astronomen effektiv ein Teleskop mit einer Größe von Tausenden von Kilometern, das eine viel größere Auflösung (Detektion feiner Details) und Positionsmessung bietet. Auf diese Weise können sie die Rotationsrate des Planeten mit einer Genauigkeit von weniger als einer Tausendstelsekunde bestimmen. Sie beobachten jedoch keine Sterne, sondern sehr entfernte Objekte, sogenannte Quasare. Das NASA-Video unten zeigt Ihnen mehr…
Fazit: Am 31. Dezember 2016 wird der Uhr eine Schaltsekunde hinzugefügt. Seit 1972 wurden von Zeit zu Zeit Schaltsekunden hinzugefügt. Die letzte war der 30. Juni 2015. Die International Telecommunications Union (ITU), eine UN-Einrichtung, die regelt einige globale Fragen im Zusammenhang mit der Zeit, hat erwogen, die Praxis der Einfügung einer Schaltsekunde in die offizielle Zeitmessung abzuschaffen. Aber die ITU hat im Jahr 2015 beschlossen, den Vorschlag, die Schaltsekunde bis 2023 abzusenken, aufzuschieben. Bleiben Sie dran, Zeitnehmer!