Як ми можемо уникнути необхідності високосного року / секунди?

З огляду на поточну швидкість Землі навколо Сонця та швидкість струму та вісь обертання, який найкращий спосіб зберегти час, щоб уникнути високосного року ? Скільки годин у нас повинно бути в день, а дні в році, щоб урівноважувати речі, щоб не потрібно додавати чи видаляти дні з року? Далі, скільки хвилин на годину та секунд у хвилину нам повинно бути, щоб уникнути високосної секунди ?

Випускні роки існують з двох причин:

• Не існує цілої кількості днів у році.
• Люди сприймають потребу зберігати пори року, де вони є в календарі.

З огляду на вищесказане, немає ніякого способу уникнути високосних років чи чогось подібного. Визначення календарного року як фіксованої кількості днів (наприклад, 365 днів) призведе до зміни сезонів на один день на чотири роки.

Вистрибні секунди існують з двох причин:

• Тривалість дня, виміряна атомним годинником, не є постійною.
• Люди сприймають потребу тримати опівночі опівночі, опівдні опівдні.

З огляду на вищесказане, немає ніякого способу уникнути високосних секунд чи чогось подібного. Визначення дня як фіксованої кількості атомних годин (наприклад, 86400) призведе до того, що ваш годинник, а Сонце не погодиться середній місцевий полудень, але дуже невеликою кількістю.

Однак, є серйозні пропозиції щодо усунення високосних секунд. Деякі люди, такі як користувачі UTC для позначення часових позначок фінансових операцій, їх не люблять. Поки ці пропозиції були відхилені. Стандартна відповідь полягає в тому, що це не зламаний UTC; це використання UTC у контексті, коли його не слід використовувати, який порушено. Якщо вам потрібен монотонно зростаючий масштаб часу, замість цього використовуйте час TAI або GPS.

Це насправді не працює так, як ви думаєте, принаймні, не таким, який практичний для суспільства взагалі. Проблема їх полягає в тому, що ми визначаємо, що день повинен базуватися на обертаннях Землі відносно сонця, а рік - як повна орбіта навколо Сонця, і якщо ви знайдете кількість обертів землі на одній орбіті, це не ціле число (~ 365,24 обертів (днів) за рік). Щоб уникнути високосного року, вам слід визначити день таким, щоб у році було ціле число днів (тобто саме 365 днів). Проблема в тому, що день і ніч будуть дрейфувати відносно наших годинників, а через 2 роки день і ніч будуть перемикатися. Тривалість року також мінлива і не принципова, тому для збереження такої точної залежності вам доведеться постійно переосмислювати тривалість дня,

У секундному стрибку є однаковий тип проблем. Ми хочемо визначити кількість секунд в день як 86400 секунд / день, але обертання Землі не є постійним. Отже, щоб уберегти годинник від дрейфу, вам доведеться додати високосні секунди.

Ми не тільки можемо уникати високосних секунд, ось як це працювало насправді. І є звичайна новіша система, яка також уникає стрибків секунд.

До 1960 року секунди визначали як 1/86400 середнього сонячного дня. Тоді, коли зміни обертання Землі змусили її вийти з синхронізації, новий середній сонячний день можна було обчислити і розділити на 86400 - змінивши довжину другого в абсолютних показниках, розтягнувши або зменшивши його дуже незначно.

Це був безлад, як ви можете собі уявити. Отже другий був визначений з точки зору конкретної кількості атомних коливань, які можна було зробити надзвичайно точними. Замість того, щоб скорочувати і розтягувати друге, щоб зберегти точну кількість їх за день, ми тримаємо другий фіксованим і додаємо або віднімаємо одне з (цілого) числа, коли нам потрібно відрегулювати.

Це досить багато способів підтримувати синхронізацію обертання Землі з нашим годинниковим часом - вам потрібно десь подати, змінивши довжину секунди та встановивши відлік фіксованим, або ви тримаєте фіксовану довжину та змінюєте кількість. Для того, щоб хтось просто писав просту програму для, скажімо, обчислення цивільних секунд між двома часовими позначками UTC, старий спосіб був простішим (фіксований відбіток секунд між двома разів є тривіальним). Але якщо ви робите наукові чи інженерні розрахунки чи експерименти з великою точністю, НАЙКРАЩЕ краще мати дуже міцну фіксовану довжину секунди, не змінюючи її час від часу - набагато гірше, ніж незручність враховувати високосні секунди.

Але до речі, інший підхід полягає в тому, щоб просто ігнорувати високосні секунди і тримати годинник постійно. Ось так працює час GPS - він починався синхронізовано з UTC, але з тих пір не був налаштований на високосні секунди, тому вони не синхронізовані на чверть хвилини або близько того (я не перевіряв це деякий час). Це добре для орбітальних обчислень GPS, які перетинають межі перехідного стрибка. У пакеті даних GPS міститься інформація про поточну дельту між часом UTC та GPS, так що ви можете обчислити цивільний час з часу GPS, а також попереднє попередження на кілька місяців, коли буде додано або опущено нову високосну секунду.

Інша відповідь запропонувала чергувати високосні секунди та робити багатосекундний стрибок кожні десятиліття. Це насправді не дуже спрощує ваше програмне забезпечення - тепер вам потрібно дозволити хвилини, скажімо, 67 секунд на кожне десятиліття. Простіше просто розібратися з високосними секундами за допомогою таблиці, а тим часом ніколи не вимкнутись навіть на 1 секунду. (Стандарт дозволяє їм додавати або пропускати до речі - у вас може бути 59 секунд або 61 секунда, коли вам потрібно коригування. Це, як правило, остання тхо.

О, ще одне рішення. Організація, яка насправді відстежувала все це, називалася Міжнародною службою обертання Землі, пізніше перейменована на Міжнародну службу обертання та довідкових систем Землі (IERS) . Уявіть собі хаос, якби вони перестали фінансуватись і Земля перестала обертатися. У будь-якому випадку, я думаю, ви могли б просто попросити їх послідовно обертати їх. :-)

Я інженер програмного забезпечення, і можу говорити про проблему з високосними секундами.

Вони непередбачувані. Ви не знаєте далеко заздалегідь, чи будете мати її. Код, який піклується про точну кількість секунд, потребуватиме певного оновлення або подачі, щоб продовжувати працювати правильно.

Це також крок, який додає складності. Ви повинні дозволити хвилину, яка містить 61 секунду.

Для першого питання компроміс, який підтримує розумне відстеження між обертанням Землі та часом доби, мав би забезпечити втрату толерантності. Замість того, щоб бути протягом однієї секунди, виправляйте це за графіком кожні 10 років. Програмне забезпечення не має турбуватися про проблеми з кожним роком, і годинник залишається на 7 секунд (або ± 4, якщо ви стрибнете вперед) до значення true.

З огляду на , що у нас вже є часові пояси, сонце не буде точно в положенні в опівночі опівночі в будь-якому випадку , але буде на півгодини вперед або назад. Астрономам вже потрібен спеціальний годинник для зміщення.