Что такое реформа времени и зачем она нужна

Генеральная конференция по мерам и весам в октябре рассмотрит реформу всемирного времени — отказ от его регулярной корректировки отдельными секундами в зависимости от вращения Земли.

Необходимость реформы возникла из-за того, что примерно с 2015 года Земля стала вращаться быстрее. Из-за этого до 2035 года впервые может потребоваться не добавить, а удалить одну секунду из всемирного координированного времени (UTC). Такая отрицательная високосная секунда прежде не применялась. Разбираемся с учеными, на что это повлияет.

Зачем корректируют время

Время корректируют из-за того, что Земля вращается нестабильно, а атомные часы отсчитывают время с высокой точностью. «Чтобы наши часы как-то синхронизировались с вращением Земли, их подправляют. До сих пор всегда добавлялось время, в районе секунды», — рассказал РБК сотрудник ИКИ РАН Натан Эйсмонт.

Такая корректировка называется високосной секундой. Если секунду добавляют — это положительная високосная секунда, если убирают — отрицательная.

Астрофизик, доцент МГУ Владимир Сурдин уточнил РБК, что атомные часы стали основой нашего времени в середине 1970-х. Позже выяснилось, что атомное время и время, основанное на вращении Земли, расходятся. Чтобы разница не копилась, привычное нам время периодически корректируют.

«Обычно, когда наступает Новый год, добавляем к нашему гражданскому времени одну лишнюю секунду и тогда оно сравнивается со скоростью вращения Земли», — объяснил Сурдин.

На скорость вращения Земли влияют несколько факторов — приливные силы Солнца и прежде всего Луны, внутренние процессы, океанские течения и движение воздушных масс. Еще одна причина — перераспределение массы планеты. Эйсмонт сравнил это с человеком, вращающимся вокруг своей оси: если развести руки в стороны, вращение замедлится.

Зачем нужна реформа времени

Реформа времени предполагает отказ от его регулярной корректировки, чтобы потом добавить секунды, когда расхождение будет существенным.

В последние годы Земля ускорила вращение, поэтому впервые нужно будет не добавить, а удалить одну секунду. Для человека этот процесс будет практически незаметен, однако появляются сложности для цифровых систем.

Сурдин в качестве примера приводит спутниковую навигацию GPS и другие подобные системы, они определяют положение пользователя в том числе по времени прохождения сигнала от спутника до устройства.

«Спутники сбрасывают нам значение точного времени, и мы его сравниваем со временем, которое идет в гаджете. Таким образом узнаем, как долго шел радиосигнал спутника к нам. Где летает спутник, мы знаем, поэтому узнаем, и где мы на Земле находимся», — объяснил он.

Такие системы «с трудом переваривают» скачки времени на секунду вперед или назад. Поэтому одним из вариантов реформы задумано отказаться от регулярной корректировки времени отдельными секундами, пояснил Сурдин.

Физик-ядерщик Алексей Анпилогов рассказал РБК, что больше всего изменения затронут астрономов. «Для мощных телескопов, которые наблюдают далекие галактики и другие объекты Вселенной, даже одна секунда вращения Земли имеет большое значение — она может повлиять на точность наведения, однако современные телескопы можно будет настроить программным обновлением», — пояснил ученый.

При этом реформа не означает, что ученые перестанут следить за вращением Земли — его продолжат изучать, подчеркнул Сурдин.

Станет ли реформа проблемой

Оценки того, насколько серьезную проблему представляет отрицательная високосная секунда для цифровых систем, у ученых расходятся.

Сурдин считает, что технически удалить секунду возможно, однако это станет «большой головной болью для программистов всего мира». По словам Эйсмонта, опасения преувеличены: «Утверждается, что это приведет к проблемам. Проблем, сразу вам скажу, нет. Какая-то дополнительная работа, наверное, для этого нужна, но... ничего здесь страшного нет».

Отменят ли високосные годы

Вне зависимости от добавления или вычитания «високосной секунды» високосные годы никуда не денутся, рассказал РБК доктор физико-математических наук Сергей Богачев. «Високосные годы тут совсем ни при чем. Просто Земля вращается неравномерно. И полночь может наступить на секунду позже. Чтобы этого не было и полночь всегда была полночью, добавляют секунду. Это происходит довольно часто, иногда раз или даже два в год, хотя последние лет десять их вроде бы не добавляли», — рассказал он.

Как отметил Богачев, сейчас хотят перестать добавлять секунду и подождать, пока накопится целый час, однако ждать этого придется несколько веков.

«Так что для современного поколения это, по сути, равно полной отмене. Високосные годы никуда не денутся и останутся с нами. Это не имеет никакого отношения к вращению Земли», — заключил он.

Директор Центра компетенций по беспилотным авиационным системам МФТИ, доктор физико-математических наук Александр Родин пояснил, что високосный год решает другую задачу. «Что касается високосных годов, этот прием решает совершенно другую задачу на другом масштабе времени — задачу синхронизации периодов вращения Земли вокруг Солнца, с которым связана смена сезонов, и суточного вращения планеты вокруг своей оси», — сказал он.