جهش دوم دیگر نیست

ثانیه های کبیسه به مدت سه دهه بحث های خشمگینی را در جامعه اندازه شناسی به راه انداخته است. اکنون، این استدلال به پایان رسیده است: ثانیه کبیسه رسما مرده است. ممکن است حذف یک معیار مبهم که افراد عادی از آن بی اطلاع بوده اند، تازگی به نظر برسد، اما از بین بردن یک ثانیه کبیسه پیامدهای مهمی برای فناوری دارد که هر روز به آن تکیه می کنید.

همچنین کمک می‌کند تا از آنچه می‌توانست لحظه‌ای خطرناک در زمان باشد جلوگیری کند: احتمال اولین جهش منفی جهان در ثانیه. دفتر بین‌المللی وزن‌ها و اندازه‌گیری‌ها (معروف به مخفف فرانسوی آن BIPM) روز پنجشنبه اعلام کرد که در ماه مه 2027، صدور ثانیه‌های کبیسه را برای تنظیم زمانی که به عنوان زمان جهانی هماهنگ (UTC) شناخته می‌شود، متوقف می‌کند، که 32 مورد از آن از سال 1972 اضافه شده است. جهان دومین جهش را در سال 1972 به دلیل شکاف فزاینده بین زمان اندازه گیری شده با ساعت های اتمی و زمان بر اساس چرخش زمین اجرا کرد.

دلیل اختلاف؟ این دومی تا حد زیادی به دلیل اصطکاک جزر و مدی ناشی از ماه و چرخش زمین کاهش می یابد. هسته مذاب زمین و اقیانوس ها و جو نیز بر سرعت چرخش تأثیر می گذارد. ثانیه های کبیسه راهی برای حفظ ساعت اتمی UTC با زمان جهانی (UT1) است که به طور نجومی حفظ شده است. به این فکر کنید که یک مسیر کوچک اضافی برای قطاری که دقیقا موازی با قطار دیگری حرکت می کند، اضافه کنید.

BIPM به جای اینکه در یک بازه زمانی معین انجام شود - مانند یک سال کبیسه - از میانگین صدها ساعت اتمی در سراسر جهان استفاده می کند و محاسبات زمان آنها را با زمان نجومی مقایسه می کند تا تعیین کند که یک ثانیه کبیسه چه زمانی ضروری است. آخرین مورد در سال 2016 اضافه شد. البته، اضافه کردن آهنگ تلاش کمی نیست، و ممکن است برای یک ثانیه دردسر زیادی به نظر برسد. اما UTC برای انواع فناوری ها با توجه به تعداد API ها و پایگاه های داده ای که بر آن تکیه دارند، حیاتی است.

معرفی یک ثانیه کبیسه به حفظ UTC و UT1 در یک راستا کمک کرد، اما همچنین باعث خرابی سیستم‌های مختلفی شد که در UTC اجرا می‌شوند و شرکت‌ها را مجبور کرد وقتی هر چند سال یک بار به آن‌ها اضافه می‌شوند، نحوه برخورد با آنها را بیابند. جودا لوین، یکی از همکاران موسسه ملی استاندارد و فناوری ایالات متحده، در ایمیلی می نویسد: تعدادی از شرکت های فناوری مانند گوگل و متا از "روش "لکه گیری" برای مقابله با ثانیه های کبیسه استفاده می کنند. در اصل، آنها یک جهش در طول یک روز یا بیشتر در چند مرحله کوچک پخش می کنند.

اما ثانیه های کبیسه سیستم های دیگر را از بین برده است. به عنوان مثال، شرکت هواپیمایی کانتاس، سیستم رزرو خود را در یک ثانیه در سال 2012 متوقف کرد. اضافه کردن یک ثانیه کبیسه به اندازه کافی سخت است. اما احتمال اضافه کردن یک ثانیه کبیسه منفی تا حدی افزایش یافته است زیرا زمین در سال های اخیر به دلیل تغییرات آب و هوایی سرعت چرخش خود را افزایش داده است. (همیشه یک زاویه آب و هوا وجود دارد.) بر اساس مطالعه‌ای که در سال 2024 در Nature انجام شد، ذوب یخ‌ها باعث تغییر در گرانش سیاره به حدی شدید شده است که ممکن است در سال 2029 یک ثانیه کبیسه منفی لازم باشد.

بخشی از محاسبات حذف یک ثانیه کبیسه به طور کلی این بود که منفی شدن ارزش ریسک کردن را ندارد. لوین می‌گوید: «مشکلات مداوم در مورد ثانیه‌های کبیسه مثبت حتی پس از 50 سال وجود دارد و نگرانی این بود که ثانیه کبیسه منفی بسیار جدی‌تر باشد، زیرا اثرات آن هرگز آزمایش نشده است.» پاتریزیا تاولا، مدیر بخش زمان BIPM این نگرانی ها را در ایمیلی به WIRED تایید کرد.

او نوشت: «احتمال یک ثانیه جهش منفی ما را متقاعد کرد که تاریخ درخواست را در سال 2027 تعیین کنیم. تاولا می‌گوید که این گروه برای اجرای آن تا 20 می 2027 منتظر است زیرا سالگرد امضای کنوانسیون متر در سال 1875، ایجاد BIPM و همچنین روز اندازه‌شناسی است. به عبارت دیگر، زمان مناسبی برای نشان دادن گذر زمان - یا دقیق تر، فقدان آن است. مرگ یک ثانیه کبیسه زندگی را برای همه آسان تر می کند.

"واقعیت خوب این است که ما کاری نداریم!" تاولا می گوید. "فقط به جمع آوری ثانیه ها و دقیقه های "عادی" 60 ثانیه ادامه دهید." لوین موافق است و می نویسد که "زندگی یک دردسر کمتر خواهد داشت." اما لگد زدن به قوطی با افزودن ثانیه های کبیسه به این معنا نیست که زمان اتمی و زمان نجومی همچنان از هم دور نخواهد شد. به همین دلیل BIPM نیز با ایجاد یک ساعت کبیسه موافقت کرد. با توجه به اینکه چند ثانیه کبیسه طول می کشد تا جمع شود، یک ساعت کبیسه هزاران سال فاصله دارد. (به هر حال، 3600 ثانیه در یک ساعت وجود دارد.) تاولا می گوید: «ما هنوز از ساعت کبیسه صحبت نمی کنیم.

"اگر سیستم ها به UTC متکی باشند، کاری برای انجام ندارند. اگر به UT1 متکی باشند، باید بتوانند از اطلاعات UT1-UTC استفاده کنند که در [آینده] بزرگتر از 1 ثانیه خواهد بود." به عبارت دیگر مشکل ما نیست و برای نسل های آینده موفق باشید!