เราจะหลีกเลี่ยงการต้องเผ่นปี / วินาทีได้อย่างไร

ด้วยความเร็วปัจจุบันของโลกรอบดวงอาทิตย์และอัตราการหมุนของแกนในปัจจุบันวิธีที่ดีที่สุดในการหลีกเลี่ยงปีอธิกสุรทินคืออะไร? เราควรมีเวลากี่ชั่วโมงในหนึ่งวันและหนึ่งวันในหนึ่งปีจะทำให้สิ่งต่าง ๆ มีความสมดุลไม่จำเป็นต้องเพิ่มหรือลบวันออกจากปี นอกจากนี้เราควรหลีกเลี่ยงการก้าวกระโดดครั้งละกี่นาทีต่อชั่วโมงและวินาทีต่อนาที?

Leap ปีมีเหตุผลสองประการ:

• ไม่มีจำนวนวันในหนึ่งปี
• ผู้คนรับรู้ถึงความต้องการที่จะรักษาฤดูกาลที่พวกเขาอยู่ในปฏิทิน

จากที่กล่าวมาข้างต้นไม่มีทางหลีกเลี่ยงปีอธิกสุรทินหรืออะไรทำนองนั้นได้ การกำหนดปีปฏิทินเป็นจำนวนวันที่แน่นอน (เช่น 365 วัน) จะส่งผลให้ฤดูกาลเปลี่ยนไปหนึ่งวันต่อสี่ปี

Leap วินาทีมีอยู่ด้วยเหตุผลสองประการ:

• ความยาวของวันตามที่วัดได้จากนาฬิกาอะตอมนั้นไม่คงที่
• ผู้คนรับรู้ถึงความต้องการที่จะรักษาเวลาเที่ยงคืนของเวลาเที่ยงคืนเที่ยงเที่ยง

จากที่กล่าวมาข้างต้นไม่มีทางที่จะหลีกเลี่ยงการเผ่นวินาทีหรืออะไรทำนองนั้นได้ การกำหนดวันเป็นจำนวนนาฬิกาอะตอมวินาทีคงที่ (เช่น 86400) จะส่งผลให้นาฬิกาของคุณและดวงอาทิตย์ไม่เห็นด้วยกับเวลาเที่ยงวันในพื้นที่โดยเฉลี่ย แต่น้อยมาก

ที่กล่าวว่ามีข้อเสนอที่ร้ายแรงเพื่อกำจัดวินาทีเผ่น บางคนเช่นผู้ที่ใช้ UTC เพื่อทำธุรกรรมทางการเงินเวลาไม่ชอบพวกเขา จนถึงข้อเสนอเหล่านั้นถูกปฏิเสธ การตอบสนองมาตรฐานคือไม่ใช่ UTC ที่ใช้งานไม่ได้ มันกำลังใช้ UTC ในบริบทที่ไม่ควรใช้งาน หากคุณต้องการมาตราส่วนเวลาที่เพิ่มขึ้นแบบจำเจให้ใช้เวลา TAI หรือ GPS แทน

สิ่งนี้ใช้ไม่ได้กับวิธีที่คุณคิดอย่างน้อยก็ไม่ใช่ในทางที่เป็นประโยชน์กับสังคมเลย พวกเขามีปัญหาคือเรากำหนดวันให้เป็นไปตามการหมุนของโลกที่สัมพันธ์กับดวงอาทิตย์และหนึ่งปีเป็นวงโคจรรอบดวงอาทิตย์เต็มและถ้าคุณพบจำนวนการหมุนของโลกในวงโคจรเดียวมันไม่ใช่ จำนวนเต็ม (~ 365.24 การหมุน (วัน) ในหนึ่งปี) เพื่อหลีกเลี่ยงปีอธิกสุรทินคุณจะต้องกำหนดวันที่มีจำนวนวันในหนึ่งปี (เช่น 365 วัน) ปัญหาเกี่ยวกับสิ่งนี้คือกลางวันและกลางคืนจะลอยไปตามนาฬิกาของเราและหลังจาก 2 ปีกลางวันและกลางคืนจะเปลี่ยนไป ความยาวของปีเป็นตัวแปรและไม่ใช่พื้นฐานดังนั้นเพื่อรักษาความสัมพันธ์ที่แน่นอนนี้คุณจะต้องกำหนดความยาวของวันใหม่อย่างต่อเนื่อง

เผ่นวินาทีมีปัญหาประเภทเดียวกัน เราต้องการกำหนดจำนวนวินาทีในหนึ่งวันเป็น 86400 วินาที / วัน แต่การหมุนของโลกไม่คงที่ ดังนั้นเพื่อป้องกันไม่ให้นาฬิกาลอยคุณต้องเพิ่มวินาทีกระโดด

เราไม่เพียง แต่สามารถหลีกเลี่ยงการเผ่นวินาทีได้ แต่มันเป็นวิธีที่ใช้ในการทำงานจริง และมีระบบที่ใหม่กว่าทั่วไปซึ่งหลีกเลี่ยงการเผ่นวินาที

ก่อนปี 1960 วินาทีถูกกำหนดให้เป็น 1/86400 ของวันสุริยคติ จากนั้นเมื่อความแปรปรวนในการหมุนของโลกทำให้หลุดพ้นจากวันที่ดวงอาทิตย์เฉลี่ยใหม่สามารถคำนวณและหารด้วย 86400 - เปลี่ยนความยาวของวินาทีในแง่ที่แน่นอนยืดหรือหดตัวเล็กน้อย

นั่นเป็นระเบียบอย่างที่คุณสามารถจินตนาการได้ ดังนั้นข้อที่สองจึงถูกกำหนดในรูปของจำนวนเฉพาะของการแกว่งปรมาณูซึ่งสามารถทำให้แม่นยำอย่างยิ่ง แทนที่จะหดและยืดที่สองเพื่อรักษาจำนวนที่แน่นอนในหนึ่งวันเราคงที่ที่สองไว้แล้วบวกหรือลบออกจากจำนวน (จำนวนเต็ม) นับเมื่อเราจำเป็นต้องปรับ

นี่คือวิธีที่จะทำให้เวลาการหมุนของโลกสอดคล้องกับเวลานาฬิกาของเรา - คุณต้องให้บางแห่งโดยการเปลี่ยนความยาวของวินาทีและทำให้การนับคงที่หรือคุณให้ความยาวคงที่และเปลี่ยนการนับ สำหรับใครบางคนที่เพิ่งเขียนโปรแกรมง่าย ๆ ให้พูดคำนวณวินาทีกลางระหว่างเวลาประทับ UTC สองทางแบบเก่านั้นง่ายกว่า (การนับวินาทีคงที่ระหว่างสองครั้งนั้นไม่สำคัญ) แต่ถ้าคุณทำการคำนวณทางวิทยาศาสตร์หรือทางวิศวกรรมหรือการทดลองเพื่อความแม่นยำที่ดีกว่ามันจะดีกว่าถ้าคุณมีความยาวที่แน่นอนมากเป็นวินาทีโดยไม่เปลี่ยนเป็นครั้งคราว - แย่กว่าความไม่สะดวกในการกระโดดวินาที

แต่วิธีการอีกวิธีหนึ่งคือเพียงแค่ละเว้นวินาทีกระโดดและทำให้นาฬิกาของคุณทำงานอย่างต่อเนื่อง นั่นเป็นวิธีที่ GPS ใช้งานได้ - มันเริ่มซิงค์กับ UTC แต่ไม่ได้ปรับเป็นวินาทีกระโดดตั้งแต่นั้นมาดังนั้นมันจึงซิงค์กันภายในหนึ่งนาทีหรือประมาณสี่นาที (ฉันยังไม่ได้เช็คอินสักพัก) นั่นเป็นสิ่งที่ดีสำหรับการคำนวณวงโคจรของ GPS ที่ข้ามขอบเขตการปรับที่สอง ในแพ็กเก็ตข้อมูล GPS มีข้อมูลเกี่ยวกับเดลต้าปัจจุบันระหว่างเวลา UTC และ GPS เพื่อให้คุณสามารถคำนวณเวลาพลเรือนจากเวลา GPS เช่นเดียวกับการเตือนขั้นสูงสองสามเดือนเมื่อมีการเพิ่มหรือข้ามวินาทีใหม่

คำตอบอีกข้อเสนอแนะให้รอวินาทีกระโดดและทำการกระโดดหลายวินาทีทุก ๆ ทศวรรษ นั่นไม่ได้ทำให้ซอฟต์แวร์ของคุณง่ายขึ้นมากนัก - ตอนนี้คุณต้องยอมให้นาทีด้วย, พูด, 67 วินาที, ทุก ๆ สิบปี ง่ายกว่าที่จะจัดการกับวินาทีกระโดดโดยใช้ตารางและในขณะเดียวกันก็ไม่เคยหยุดแม้แต่ 1 วินาที (มาตรฐานช่วยให้พวกเขาสามารถเพิ่มหรือละเว้นได้ - คุณสามารถมี 59 นาทีในนาทีที่สองหรือ 61 นาทีในเวลาที่คุณต้องการการปรับเปลี่ยน

โอ้อีกวิธีหนึ่ง องค์กรซึ่งจริงๆติดตามทั้งหมดนี้ถูกเรียกว่าโลกหมุนบริการระหว่างประเทศต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็นสากลโลกหมุนและการอ้างอิงของบริการระบบ (iers) ลองนึกภาพความวุ่นวายถ้าพวกเขาหยุดรับเงินและโลกหยุดหมุน อย่างไรก็ตามฉันคิดว่าคุณสามารถขอให้พวกเขาหมุนอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น :-)

ฉันเป็นวิศวกรซอฟต์แวร์และฉันสามารถพูดเกี่ยวกับปัญหานี้ได้ในไม่กี่วินาที

พวกเขาไม่สามารถคาดเดาได้ คุณไม่รู้ล่วงหน้าว่าจะมีสักอันไหม รหัสที่ใส่ใจเกี่ยวกับจำนวนวินาทีที่ถูกต้องจะต้องมีการอัปเดตหรือฟีดบางอย่างเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง

เป็นขั้นตอนที่เพิ่มความซับซ้อน คุณต้องรอเป็นเวลาหนึ่งนาทีซึ่งมี 61 วินาที

สำหรับประเด็นแรกการประนีประนอมที่คอยติดตามอย่างสมเหตุสมผลระหว่างการหมุนของโลกและช่วงเวลาของวันนั้นคือการยอมให้มีการผ่อนปรน แทนที่จะอยู่ภายในหนึ่งวินาทีให้แก้ไขตามกำหนดทุกๆ 10 ปี ซอฟต์แวร์ไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับปัญหารายปีและนาฬิกาจะอยู่ที่ 7 วินาที (หรือ± 4 ถ้าคุณกระโดดไปข้างหน้า) เป็นจริง

เนื่องจากเรามีเขตเวลาอยู่แล้วดวงอาทิตย์จะไม่ตรงตำแหน่งเที่ยงคืนตอนเที่ยงคืนอยู่ดีแต่จะอยู่ข้างหน้าหรือข้างหลังครึ่งชั่วโมง นักดาราศาสตร์ต้องการนาฬิกาชดเชยพิเศษแล้ว