Prestupna sekunda – izvor nesuglasica i potencijalnih katastrofa

U Ženevi, 700 delegata iz 70 zemalja sveta se našlo tokom janura meseca ove godine na sastanku telekomunikacione agencije pri Ujedinjenim Nacijama da odluče da li da eliminišu prestupnu sekundu.

Skoro svi znaju (i vrapci na grani) da svake četvrte godine dodajemo po jedan dan u godini, tačnije februar umesto 28 dana ima 29, i tu godinu zovemo prestupnom godinom. Ovaj relativno beznačajan dodatak, tokom dugog vremenskog perioda, održava naš kalendar u sinhronizaciji sa postepenim promenama sezona.

Slično tome, jednom u nekoliko godina (intervali su nepravilni), dodajemo jednu sekundu da bi održali u sinhronizaciji naše atomske časovnike sa ciklusom rotacije Zemlje. Pokazalo se da ni ona nema totalno pravilan ciklus obrtanja. Sledeća prestupna sekunda bi trebala da se doda 30. juna ove godine (nije da treba da korigujete svoje časovnike na taj dan).

Sjedinjene Američke Države su prvi zagovornik predloga o ukidanju prestupne sekunde, jer tvrde da je to sasvim sporadično i sekundarno korigovanje. Tvrde, ako bi prevideli ovu ispravku, došlo bi do problema sa elektronikom koja zavisi od tačnog vremena, kao što su kompjuteri i mobilni telefoni, a službe kao što je kontrola leta ili globalno finansijsko tržište bi imalo svoje značajne probleme. Ukratko, treba misliti na svakakve stvari tokom jedne godine, a po njima, razmišljanje o prestupnoj sekundi je sasvim suvišno.

Ukidanjem prestupne sekunde „otklanjamo  jedan potencijalni izvor katastrofalnih otkazivanja svetskih kompjuterskih mreža“, tvrdi Džeof Čester (Geoff Chester), predstavnik nacionalne pomorske opservatorije (United States Naval Observatory), glavne institucije za praćenje vremena u Sjedinjenim Državama. „Ta sekunda postaje problem ako je ne uračunate.“

Plime su uzrok usporenja rotacije Zemlje

Međutim, Britanija, Kanada i Kina se zalažu za očuvanje prestupne sekunde. Po njima dodatna sekunda je jedva primetno dodavana u naš metrički sistem, nije bilo problema sa njom do sada, poslednji put je dodata 2008. godine, a zabrinutost zbog potencijalnih problema na globalnom nivou su preterane. Argument tome je velika frka koja se digla zbog prelaza sa 1999. na 2000. godinu i milenijumskog baga (eng. bug), ali pored silnih naznaka – nije usledila katastrofa.

Robert Siman (Robert Seaman) i ako amerikanac, pripada drugoj grupaciji koja nije za promenu: astronomima. Ako softver, koji upravlja teleskopom, nije uperen u pravom smeru i pravcu i pravom trenutku, verovatno taj teleskop neće napraviti željenu fotografiju.

Još od 1950. godine ceo svet se oslanja na dva tipa časovnika. Prvi su atomski časovnici koji se oslanjaju na preciznu frekvenciju oscilovanja elektrona oko jezgra atoma. Ovi drugi, klasični, se baziraju na praćenju rotacije Zemlje.

Tvrde da je ovaj atomski časovnik jedan od najpreciznijih u svetu (Boulder, Kolorado, SAD)

Ako bi prestupna sekunda bila izopštena od sada, pa na dalje, definicja vremena se ne bi slagala sa onom koju diktiraju atomski časovnici. Kako je otklon od 0,002 ms (mili sekunde) po danu, tokom 1 godine to postaje razlika od 1 sekunde, tokom 100 godina razlika od 1 minuta, a za nekih 5000 godina razlika u merenju vremena bi bila 1 sat.

Ovaj problem je sasvim nove prirode, da ne kažem moderan. Pre nekoliko vekova, ljudi su ispravljali časovnike na osnovu glavnog časovnika na gradskom trgu, a vreme je bilo različito za svaki grad. To, tada, nije bilo od neke važnosti, jer nije bilo potrebe (ni mogućnosti) da se sa nekim komunicira sa udaljenom delu sveta. Pruge i vozovi (a potom i pronalazak telefona) su to potpuno promenili. Nastala je potreba za rasporedima koji su bili važni za sve širom cele zemlje, a kasnije kroz ceo region, a potom i na kontinent. To je dovelo do definisanja vremenskih zona, što je omogućilo sinhronizovanje merenja vremena na celoj planeti. Dotle, dužina dana i sekunde su i dalje ostali vezani za period rotacije Zemlje.

Pre skoro 50 godina, svet je opet promenio situaciju uvodeći  novu definiciju sekunde koja se bazirala na pokazivanju atomskog časovnika, a njeno trajanje je definisano na osnovu dužine astronomskog dana iz 1900. godine. Međutim, Zemlja, od toga dana, pa do danas, se postepeno usporavala. Sada, atomski časovnici malo žure u odnosu na vreme koje definiše nebo, i počevši od 1972. godine prestupna sekunda je dodavana da bi ova dva sistema merenja vremena bili ujednačeni.

Telecommunications relies on precise timing, and the addition of a leap second forces many systems to be turned off for a second every year or two.

Telekomunikacije se zanivaju na preciznom merenju vremena, a dodavanje pretupne sekunde forsira isključivanje razlišitih sistema na jednu sekundu na svakih godinu ili dve.

Internacionalna Telekomunikaciona Unija (International Telecommunication Union), pomenuta agencija pri Ujedinjenim Nacijama, je počela debatu o prestupnoj sekundi pre 8 godina, ali nije uspela da ostvari konsenzus –  da li da je zadrži ili ukloni. Oko ove odluke naviše se spore Britanija i SAD.

Treba imati na umu i sledeće.

Koliko god da je potvrđeno da se Zemlja kao celina usporava, tačnije, njena rotacija, postoje načini da se desi u obrnuto – da se njena rotacija ubrza. Zna se da je usporenje Zemlje od 0,002 sekunde na dan samo srednja vrednost, tačnije, usporenje je nekada veće, a nekada manje. Pomeranje tektonskih ploča, promena distribucije mase u jezgru Zemlje, čak i promena gustine atmosfere i varijacije njenog ugaonog momenta mogu dovesti do ubrzanja Zemljine rotacije. Prema merenjima koja je obavljala pomorska opservatorija od 1973. godine, otkloni u brzini rotacije idu od 4 ms do -1 ms dnevno. Negativna vrednost simbolizuje ubrzanje. Do sada, nije uzeto u obzir ubrzanje planete, samo njeno usporavanje.

Ovaj grafikon ukazuje na blage promene brzine rotacije tokom zadnjih 40 godina

Na osnovu dva različita izvora na internetu, skup u Ženevi je završen bez cenzusa (opet), a da će prestupna sekunda biti dodata, biće. Debata nije okončana i odložena je za 2015. godinu, a prema jednom od izvora nastaviće se sa praksom dodavanja sekunde sve do 2018. godine.