Международные специалисты решили изменить правила отсчета всемирного времени. Корректировка часов на одну секунду, которую десятилетиями использовали для согласования атомного времени с вращением Земли, создавала проблемы для компьютерных систем и другой инфраструктуры. Вместо нее планируют допустить более значительное расхождение между двумя системами отсчета. О том, почему ученые решили отказаться от високосных секунд и как это изменит измерение времени, — в материале «Известий».

Участники Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM) 15 октября одобрили отказ от практики добавления високосных секунд. Новые правила должны вступить в силу 20 мая 2027 года. Решение позволит увеличить допустимое расхождение между координированным всемирным временем и временем, которое определяют по вращению Земли, с долей секунды до одного часа.

Согласно публикации журнала Scientific American, речь идет не об отмене привычных часов и часовых поясов, а об изменении принципа согласования двух систем измерения времени.

Координированное всемирное время (UTC) опирается на показания атомных часов, которые обеспечивают исключительно стабильный отсчет секунд. Астрономическое время связано с вращением нашей планеты, скорость которого постоянно меняется.

В 2022 году представители стран уже договорились отказаться от обязательной корректировки времени на одну секунду не позднее 2035 года. Однако в последние годы специалисты стали рассматривать возможность ускорить переход. Причина — риск того, что из-за ускорения вращения Земли впервые понадобится не добавить, а убрать секунду. Для компьютерных систем такой сценарий может оказаться особенно сложным.

Високосную секунду ввели в 1972 году. Ее задача — не позволять атомному времени слишком сильно расходиться с астрономическим. Атомные часы отсчитывают время по физическим процессам внутри атомов, тогда как продолжительность суток зависит от того, сколько времени требуется Земле для одного оборота вокруг своей оси.

Вращение планеты не остается неизменным: на него влияют различные процессы внутри Земли и взаимодействие с Луной. В долгосрочной перспективе вращение замедляется, хотя на более коротких промежутках скорость может увеличиваться. Поэтому астрономические сутки не всегда точно соответствуют 24 часам, отсчитанным атомными часами.

Чтобы поддерживать согласованность двух систем, специалисты периодически добавляли секунду к всемирному времени. С 1972 года такую корректировку проводили 27 раз. Последняя високосная секунда была добавлена 31 декабря 2016 года.

Проблема в том, что необходимость корректировки зависит от фактического вращения Земли и заранее не определяется фиксированным расписанием. Ситуация осложнилась после того, как примерно с 2015 года вращение планеты стало ускоряться. В результате ученые начали рассматривать возможность отрицательной високосной секунды — то есть такого изменения, при котором часы должны будут пропустить секунду, а не добавить ее.

Патриция Тавелла, директор отдела времени Международного бюро мер и весов

Мы подсчитали, что если ждать до 2035 года, риск отрицательной високосной секунды составит 30%.

По ее словам, специалисты обсудили этот риск с пользователями и организациями, которым важно точное время, и выяснили, что даже вероятность в 10% вызывает серьезные опасения.

Високосные секунды необходимы для согласования времени, но их добавление нарушает непрерывную последовательность, на которой построены многие цифровые системы. Компьютеры, телекоммуникационные сети, финансовые платформы и энергетическая инфраструктура используют синхронизированные часы для фиксации событий и правильного порядка операций. Неожиданное изменение времени требует специальной обработки со стороны программного обеспечения.

Отмечается, что предыдущие високосные секунды уже сопровождались сбоями у технологических компаний, включая Meta (признана экстремистской и запрещена в РФ), Reddit и Cloudflare. Корректировки также создавали сложности для авиации и высокочастотной биржевой торговли. По мере того как цифровая инфраструктура всё сильнее зависит от точной синхронизации, даже небольшое изменение времени может становиться источником технических рисков.

Дополнительную проблему создает отсутствие единого способа обработки високосной секунды. Одни системы добавляют ее в конкретный момент, в результате чего появляется минута продолжительностью 61 секунду. Другие компании распределяют корректировку по более длительному периоду, постепенно изменяя ход часов. Такой подход, известный как «размазывание» секунды, используют, например, в Google. Разные методы способны создавать расхождения между источниками времени.

Джорджетт Макдональд, генеральный директор Центра метрологических исследований в Галифаксе

Мы получаем разрыв в системе, которая должна работать непрерывно.

В результате отказ от регулярных секундных корректировок должен уменьшить вероятность подобных сбоев и упростить работу систем, которым требуется стабильный временной отсчет.

Вместо частых небольших корректировок предлагается разрешить разнице между координированным всемирным временем и астрономическим временем увеличиваться до одного часа. Такой подход иногда называют переходом от високосной секунды к високосному часу.

Это не означает, что в 2027 году всем придется перевести часы на час вперед или назад: изменение касается допустимого расхождения между системами измерения времени, а не повседневного расписания.

По оценке специалистов, при таком подходе необходимость в масштабной корректировке может возникнуть лишь через сотни или даже тысячи лет. За это время цифровые системы и способы измерения времени могут существенно измениться. При этом ученым, которые занимаются астрономией и геодезией, по-прежнему понадобится учитывать разницу между атомным временем и вращением Земли.

У перехода есть и концептуальная сторона. На протяжении тысячелетий люди соотносили время с движением небесных тел и сменой дня и ночи. Атомные часы позволили измерять секунды намного стабильнее, но потребность согласовывать их показания с вращением планеты сохранялась. Новое решение означает, что ради надежности цифровой инфраструктуры человечество готово допустить более заметное расхождение между этими системами.

При этом отказ от високосных секунд не отменяет необходимости измерять вращение Земли и учитывать его в научных расчетах. Он меняет именно правила поддержания всемирного времени: вместо регулярных корректировок на одну секунду системы смогут работать по более стабильному стандарту, а разницу с астрономическим временем будут учитывать отдельно.