Ce Este Secunda Intercalară?
O secundă intercalară (în engleză: leap second) este o secundă adăugată ocazional la Timpul Universal Coordonat (UTC) pentru a-l menține sincronizat cu rotația reală a Pământului. Este"vărul" mai puțin cunoscut al zilei bisecte din calendarul nostru.
Într-un an normal, avem exact 86.400 de secunde (24 ore × 60 minute × 60 secunde). Dar într-un an cu secundă intercalară, ultima zi din iunie sau decembrie are 86.401 de secunde. Ceasul arată pentru o clipă 23:59:60 înainte de a trece la 00:00:00.
Aceasta poate părea o curiozitate nesemnificativă, dar secunda intercalară a cauzat probleme majore pentru sisteme informatice și a declanșat dezbateri aprinse în comunitatea științifică. În 2022, s-a decis chiar eliminarea sa treptată!
De Ce Avem Nevoie de Secunde Intercalare?
Două tipuri de timp
Problema fundamentală este că avem două modalități de a măsura timpul care nu coincid perfect:
1. Timpul Atomic (TAI): Bazat pe oscilațiile atomilor de cesiu-133. Este extrem de stabil și uniform. O secundă TAI este exact 9.192.631.770 de oscilații ale atomului de cesiu. Acest timp"nu știe" și"nu îi pasă" de Ce face Pământul.
2. Timpul Astronomic (UT1): Bazat pe rotația reală a Pământului față de stele. Este legat de poziția soarelui pe cer -"prânzul adevărat" când soarele e la zenit. Problema: rotația Pământului nu este constantă.
UTC (Timpul Universal Coordonat) este un compromis: folosește secundele atomice (precisie maximă) dar este ajustat periodic pentru a rămâne în ±0,9 secunde față de UT1 (pentru a menține legătura cu astronomia și navigația).
Încetinirea Rotației Pământului
Luna ne frânează
Rotația Pământului încetinește treptat din cauza forțelor de maree exercitate de Lună și, într-o măsură mai mică, de Soare. Energia rotațională a Pământului este transferată în orbita Lunii, care se îndepărtează de noi cu ~3,8 cm pe an.
Acum 620 de milioane de ani, ziua avea doar 21 de ore! În viitorul îndepărtat, ziua va fi din ce în ce mai lungă, iar Luna va fi din ce în ce mai departe.
Variații imprevizibile
Pe lângă încetinirea graduală, rotația Pământului are și variații neregulate cauzate de:
• Cutremure majore (care redistribuie masa planetei)
• Topirea ghețarilor și redistribuirea apei
• Curenți în nucleul de fier lichid
• Mișcări în mantaua Pământului
• Fenomenul El Niño
Aceste variații sunt imprevizibile, motiv pentru care secundele intercalare nu pot fi programate cu mult timp înainte.
🌍 Fapt surprinzător
Cutremurul din Japonia din 2011 (magnitudine 9.0) a scurtat ziua cu 1,8 microsecunde prin redistribuirea masei Pământului! Cutremurul din Sumatra din 2004 a scurtat ziua cu 6,8 microsecunde.
Istoric și Statistici
Prima secundă intercalară
Sistemul secundelor intercalare a fost introdus în 1972, odată cu adoptarea UTC ca standard internațional. Inițial, au fost adăugate 10 secunde pentru a sincroniza UTC cu timpul astronomic.
Lista tuturor secundelor intercalare
Între 1972 și 2016, au fost adăugate 27 de secunde intercalare. Ultimele adăugări:
| Data | Ora (UTC) |
|---|---|
| 30 iunie 2012 | 23:59:60 |
| 30 iunie 2015 | 23:59:60 |
| 31 decembrie 2016 | 23:59:60 |
Interesant, din 2017 nu s-a mai adăugat nicio secundă intercalară. Rotația Pământului s-a accelerat ușor în ultimii ani, posibil din cauza redistribuirii masei după topirea ghețarilor. Unii experți au speculat că ar putea fi necesară chiar o secundă intercalară negativă - o secundă scăzută!
Probleme Pentru Sistemele Informatice
Software care nu știe de 23:59:60
Majoritatea sistemelor informatice nu sunt programate să gestioneze o secundă suplimentară. Ora 23:59:60 pur și simplu nu ar trebui să existe într-un software normal.
Incidente celebre
Iunie 2012: Secunda intercalară a cauzat prăbușirea serverelor Reddit, LinkedIn, FourSquare și a sistemelor de rezervare ale companiei aeriene Qantas. Cauza: un bug în kernelul Linux care ducea la 100% utilizare CPU.
Iulie 2012: Sistemele de navigație GPS au avut probleme deoarece GPS folosește propriul timp (GPS Time) care nu include secunde intercalare. Diferența dintre GPS Time și UTC era de exact 16 secunde la acel moment.
Soluția Google:"leap smear"
Google și alte companii mari au adoptat tehnica "leap smear" (ungerea secundei): în loc să adauge brusc o secundă, o distribuie pe parcursul a 24 de ore înaintea și după momentul oficial. Fiecare secundă devine cu ~11 microsecunde mai lungă, astfel încât la final totul se aliniază fără discontinuități.
Viitorul Secundei Intercalare: Eliminarea
Decizia din 2022
În noiembrie 2022, Conferința Generală pentru Greutăți și Măsuri (CGPM) a votat pentru eliminarea secundelor intercalare până în 2035. UTC va continua să se bazeze pe secunde atomice, dar nu va mai fi ajustat pentru UT1.
Diferența dintre UTC și timpul astronomic va crește gradual - aproximativ o secundă la fiecare 1-2 ani. Se discută despre adăugarea unei corecții mai mari (poate un minut) odată la fiecare 50-100 de ani, în loc de ajustări frecvente de o secundă.
De ce eliminarea?
• Complexitate tehnologică: Sistemele moderne nu pot gestiona bine secundele
intercalare
• Imprevizibilitate: Nu pot fi planificate cu mult timp înainte
• Erori și buguri: Fiecare secundă intercalară cauzează incidente
• Relevanță scăzută: Puține aplicații au nevoie de sincronizare cu timpul
astronomic
Ce se întâmplă cu navigația maritimă?
Navigatorii care foloseau poziția stelelor și a soarelui pentru a determina poziția aveau nevoie de o corelație precisă între timp și astronomie. Dar în era GPS, această nevoie a dispărut aproape complet. Puținele situații care necesită corelație astronomică pot folosi UT1 direct, nu UTC.
Secunda intercalară a fost o soluție ingenioasă la o problemă reală, dar lumea digitală a evoluat mai repede decât capacitatea noastră de a gestiona această complexitate. Viitorul aparține timpului atomic pur.