Αλλάζει για πρώτη φορά εδώ και 50 χρόνια ο τρόπος που μετράμε τον χρόνο

Μία από τις μεγαλύτερες αλλαγές στη σύγχρονη μέτρηση του χρόνου αποφασίστηκε από το Διεθνές Γραφείο Μέτρων και Σταθμών (BIPM), καθώς εγκρίθηκε η σταδιακή εγκατάλειψη του λεγόμενου «εμβόλιμου δευτερολέπτου» (leap second).

Το συγκεκριμένο σύστημα χρησιμοποιείται από το 1972 και μέχρι σήμερα έχουν προστεθεί συνολικά 27 επιπλέον δευτερόλεπτα στη Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα (UTC), ώστε τα ατομικά ρολόγια να παραμένουν όσο το δυνατόν πιο συγχρονισμένα με την περιστροφή της Γης.

Με τη νέα απόφαση, η UTC και ο αστρονομικός χρόνος UT1 θα μπορούν πλέον να αποκλίνουν πολύ περισσότερο μεταξύ τους, ακόμη και έως μία ολόκληρη ώρα, δηλαδή 3.600 δευτερόλεπτα.

Τι σημαίνει πρακτικά η αλλαγή

Σε βάθος πολύ μεγάλου χρόνου, τα ρολόγια που χρησιμοποιούμε καθημερινά, από τα ρολόγια τοίχου μέχρι τους υπολογιστές και τα κινητά τηλέφωνα, θα αρχίσουν να αποκλίνουν σταδιακά από τον πραγματικό χρόνο που καθορίζεται από την περιστροφή της Γης.

Αυτό σημαίνει ότι θεωρητικά η ανατολή, το μεσημέρι και η δύση του Ήλιου θα μπορούσαν κάποτε να συμβαίνουν έως και μία ώρα νωρίτερα ή αργότερα σε σχέση με την επίσημη ώρα.

Ωστόσο, η απόκλιση αυτή θα γίνεται εξαιρετικά αργά και, σύμφωνα με τους επιστήμονες, ενδέχεται να χρειαστούν αιώνες ή ακόμη και χιλιετίες μέχρι να απαιτηθεί νέα μεγάλη παρέμβαση.

Η αλλαγή από τις 20 Μαΐου 2027

Η σχετική απόφαση εγκρίθηκε με πλειοψηφία στη Γενική Διάσκεψη Μέτρων και Σταθμών (CGPM), στις Βερσαλλίες της Γαλλίας.

Σύμφωνα με το δημοσίευμα, το νέο καθεστώς προγραμματίζεται να τεθεί σε εφαρμογή στις 20 Μαΐου 2027, ημερομηνία που συμπίπτει με την Παγκόσμια Ημέρα Μετρολογίας.

Ο Δρ. Setnam Shemar, επικεφαλής επιστήμονας στο βρετανικό National Physical Laboratory, χαρακτήρισε την απόφαση θετική, εξηγώντας ότι τα εμβόλιμα δευτερόλεπτα δημιουργούν σημαντικούς κινδύνους για συστήματα που βασίζονται στην απόλυτη ακρίβεια του χρόνου.

Όπως ανέφερε, η ανθρωπότητα θα εξακολουθήσει να διατηρεί τη σύνδεση ανάμεσα στο παγκόσμιο σύστημα ώρας και την περιστροφή της Γης, αλλά με πολύ πιο χαλαρό τρόπο.

Γιατί χρησιμοποιούσαμε τα εμβόλιμα δευτερόλεπτα

Από το 1884, τα ρολόγια του κόσμου συγχρονίζονταν με βάση την ώρα Γκρίνουιτς.

Για περισσότερο από έναν αιώνα αυτή η ακρίβεια ήταν επαρκής. Η τεχνολογική ανάπτυξη, όμως, και κυρίως η εμφάνιση των ατομικών ρολογιών και των συστημάτων υψηλής ακρίβειας, άλλαξαν τα δεδομένα.

Τα σύγχρονα ατομικά ρολόγια μετρούν τον χρόνο μέσα από τις εξαιρετικά σταθερές φυσικές ταλαντώσεις των ατόμων.

Η Γη, αντίθετα, δεν περιστρέφεται με απόλυτα σταθερό ρυθμό.

Η βαρυτική επίδραση της Σελήνης, οι μεταβολές στη μάζα των πάγων και άλλοι γεωφυσικοί παράγοντες μπορούν να επιβραδύνουν ή να επιταχύνουν ελάχιστα την περιστροφή του πλανήτη.

Έτσι δημιουργούνται μικρές αποκλίσεις ανάμεσα στον ατομικό χρόνο και στον χρόνο που καθορίζεται από την κίνηση της Γης.

Γιατί ένα μόνο δευτερόλεπτο μπορεί να προκαλέσει χάος

Μία διαφορά ενός δευτερολέπτου μπορεί να μοιάζει ασήμαντη για τον άνθρωπο, αλλά για ορισμένα ψηφιακά συστήματα μπορεί να είναι κρίσιμη.

Τα κέντρα δεδομένων, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν εξαιρετικά ακριβή χρονισμό για να συντονίζουν υπολογιστικές εργασίες μεταξύ διαφορετικών διακομιστών.

Το ίδιο ισχύει και για τα χρηματοπιστωτικά συστήματα υψηλής συχνότητας, όπου τα χρονικά σήματα χρησιμοποιούνται για να καταγράφεται με ακρίβεια ποια συναλλαγή πραγματοποιήθηκε πρώτη.

Για αυτόν τον λόγο τα 69 κράτη-μέλη του BIPM είχαν αποφασίσει στο παρελθόν την προσθήκη εμβόλιμων δευτερολέπτων, ώστε η UTC και η UT1 να παραμένουν όσο το δυνατόν πιο κοντά.

Τα προβλήματα που προκάλεσαν τα leap seconds

Στην πράξη, όμως, η προσθήκη ενός επιπλέον δευτερολέπτου έχει προκαλέσει σημαντικά προβλήματα σε ψηφιακές υποδομές.

Πολλά συστήματα υπολογιστών δεν έχουν σχεδιαστεί για ξαφνικές αλλαγές στον τρόπο μέτρησης του χρόνου.

Το 2012, η προσθήκη ενός leap second προκάλεσε εκτεταμένες δυσλειτουργίες σε διαδικτυακές υπηρεσίες.

Το Reddit τέθηκε εκτός λειτουργίας για περίπου 40 λεπτά, το LinkedIn αντιμετώπισε επίσης προβλήματα, ενώ καταγράφηκαν ακόμη και καθυστερήσεις σε πτήσεις της Qantas.

Ανάλογο περιστατικό σημειώθηκε το 2016, όταν πελάτες της Cloudflare αντιμετώπισαν καθυστερήσεις και διακοπές υπηρεσιών επειδή οι διακομιστές δεν διαχειρίστηκαν σωστά την αλλαγή του χρόνου.

Η Meta έχει επίσης ζητήσει επανειλημμένα την κατάργηση του εμβόλιμου δευτερολέπτου, χαρακτηρίζοντάς το σημαντική πηγή προβλημάτων για τους ανθρώπους που διαχειρίζονται ψηφιακές υποδομές.

Ο φόβος για το πρώτο «αρνητικό δευτερόλεπτο»

Ένας ακόμη λόγος που ώθησε τους επιστήμονες στην αλλαγή είναι το ενδεχόμενο να χρειαστεί στο μέλλον να αφαιρεθεί, αντί να προστεθεί, ένα δευτερόλεπτο.

Η Γη ιστορικά επιβραδύνει σταδιακά την περιστροφή της λόγω της βαρυτικής επίδρασης της Σελήνης.

Από τα μέσα της δεκαετίας του 2010, ωστόσο, η περιστροφή του πλανήτη άρχισε να επιταχύνεται ελαφρά.

Οι μηχανικοί είχαν προειδοποιήσει ότι μέχρι το 2029 θα μπορούσε να απαιτηθεί το πρώτο «αρνητικό leap second», δηλαδή να γυρίσουν όλα τα ψηφιακά συστήματα του κόσμου κατά ένα δευτερόλεπτο προς τα πίσω.

Ένα τέτοιο σενάριο έχει χαρακτηριστεί ακόμη και ως πιθανό «mini Y2K», καθώς πολλά υπολογιστικά συστήματα δεν έχουν σχεδιαστεί για να διαχειρίζονται μία τέτοια ταυτόχρονη χρονική διόρθωση.

Από το «leap second» στο «leap hour»

Με το νέο σύστημα, οι επιστήμονες θα επιτρέψουν πολύ μεγαλύτερη απόκλιση ανάμεσα στην ατομική ώρα και την περιστροφή της Γης.

Αντί για μικρές διορθώσεις ενός δευτερολέπτου κάθε λίγα χρόνια, το BIPM θα μπορούσε στο μέλλον να παρέμβει μόνο όταν η διαφορά φτάσει σε πολύ μεγαλύτερο επίπεδο, ακόμη και σε μία ώρα.

Ωστόσο, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις, κάτι τέτοιο δεν αναμένεται να χρειαστεί για τουλάχιστον 1.000 χρόνια.

Μέχρι τότε, τα ψηφιακά συστήματα που βασίζονται στον ατομικό χρόνο θα μπορούν να ακολουθούν την UTC χωρίς τις απότομες αλλαγές που προκαλούσαν τα εμβόλιμα δευτερόλεπτα.

Όπως εξήγησε ο Δρ. Shemar, το σημαντικότερο όφελος της αλλαγής είναι ότι κρίσιμες εθνικές υποδομές, δίκτυα και συστήματα σε ολόκληρο τον κόσμο θα απαλλαγούν από την αβεβαιότητα και τις δυσλειτουργίες που μπορούσε να προκαλέσει μία λανθασμένη εφαρμογή ενός leap second.