Как человечество пришло к нынешнему исчислению времени
Использовать координационную, 61-ю, секунду было решено для того, чтобы наверстать накопившуюся разницу между всемирным координированным (UTC) и средним солнечным временем. Последнее в большой степени зависит от скорости вращения земли, а она постепенно снижается — и разрыв между привычным и реальным солнечным временем становится всё заметнее.
Как устроено время, по которому мы все живем, где проще всего попасть «во вчера» и может ли «високосный час» прийти на смену дополнительной секунде, разбирались «Известия».
Всемирное координированное время
Всемирное координированное время было введено в 1964 году. Его обозначают как UTC, при этом сама эта аббревиатура никак не расшифровывается — она стала компромиссом между сокращениями от английского (CUT) и французского (TUC) названий.
А вот хорошо всем известная система измерения времени по Гринвичу (GMT) на самом деле не используется с конца 1920-х годов XX века. Еще 1 января 1925 года на смену ей пришло Всемирное, или среднее солнечное, время (UT).
Существует сразу несколько версий всемирного времени, которые отличаются способом его точного определения. UT0, например, определяется с помощью наблюдения за звездами и внегалактическими радиоисточниками (UT0). А наиболее распространенное UT1 вообще-то означает местное солнечное время на долготе 0 градусов, но поскольку точно определить его невозможно, UT1 основывается на сложной системе дополнительных подсчетов, основанных на том, под каким углом Земля вращается по отношению к международной небесной системе координат.
Именно на основе UT1 позднее возник международный стандарт времени UTC, которое сегодня определяется по атомной шкале. Для этого используется сверхстабильный эталон частоты колебаний атомов, переходящих из одного энергетического состояния в другое.
Хранители времени
Службы точного времени в своей работе используют атомные или квантовые часы. Помимо этого, именно на их данных основываются почти все навигационные системы мира — от тех, которые обеспечивают движение космических кораблей, баллистических ракет и самолетов, до автомобильных систем вроде GPS или ГЛОНАСС.
При этом в мире существует лишь несколько так называемых центров стандартов частоты, в которых установлены атомные часы. Они расположены в Национальном институте стандартов и технологий в штате Колорадо, США, Национальном институте передовой промышленной науки и технологии в японском Токио, Федеральном физико-техническом агентстве в немецком Брауншвейге, Национальной лаборатории метрологии и испытаний во французском Париже и Национальной физической лаборатории в британском Лондоне.
В России эталонные атомные часы находятся во Всероссийском научно-исследовательском институте физико-технических и радиотехнических измерений, который расположен в подмосковном поселке Менделеево.
Попасть во вчера
Часовые пояса объединили территории, на которых максимально совпадает реальное солнечное время, и в результате разница во времени с UTC почти везде оказалась кратна одному часу. Но в некоторых случаях разница во времени становится важным фактором в отношениях с другими странами или в организации жизни внутри страны — и тогда привычное деление на часовые пояса не действует.
Так, небольшой Непал в реальности находится в том же часовом поясе, что граничащая с ним территория Индии, однако непальцы специально ввели небольшую разницу во времени, которая позволяла бы им не чувствовать дискомфорта от расхождения с солнечным временем. В результате непальское время от индийского отличается на 15 минут, а разница со временем UTC составляет 5 часов 45 минут. Похожая ситуация сложилась на архипелаге Чатем, расположенном в Новой Зеландии: разница во времени с основной территорией государства составляет 15 минут, а разница между архипелагом и временем UTC — 12 часов 45 минут. Кроме того, «особым» временем с разницей в 15 минут пользуются несколько деревень на западе Австралии, где разница с UTC составляет 8 часов 45 минут.
В Китае же, напротив, решили сократить количество часовых поясов для удобства управления страной. Территория Китая расположена в пяти различных часовых поясах, однако действует в стране единое пекинское время. А если пересечь границу Китая и Афганистана, то придется сразу перевести часы на 3,5 часа.
Большое количество часовых поясов в одной стране, как правило, достигается за счет наличия отдаленных заморских или островных территорий — это в первую очередь касается США, Великобритании и Франции.
Время российское
Наибольшее число материковых часовых поясов — 11 — сейчас используется в России. С 2011 года в стране было введено понятие часовой зоны, подразумевающее законодательное установление единого времени на территории, которая может располагаться в нескольких часовых поясах.
Кроме того, Россия входит в число стран, которые переходят на летнее время. В этом случае все времяисчисление в стране временно смещается относительно всемирного координированного времени.
Помимо зимнего и летнего времени (переход на которое был впервые введен в 1917 году), Россия является единственной страной в мире, где существует понятие декретного времени. Оно означает реальное время часового пояса плюс один час и было введено в 1930 году постановлением СНК СССР. Декреты к тому времени уже были упразднены, так что происхождение названия до сих пор остается загадкой.
В истории известны другие случаи, когда страны законодательно изменяли свои часовые пояса, однако уникальность ситуации с декретным временем заключается в том, что при изменении времени сразу в нескольких регионах часовые пояса формально остались прежними за счет формулировки «плюс один час». Сам переход, согласно постановлению СНК, осуществили для более рационального использования светлого времени суток. В 1991 году оно было официально отменено.
Координационная секунда
Всемирное координированное время синхронно с появившимся в середине 1950-х годов атомным временем, но также зависит и от Солнца, и, соответственно, от вращения Земли.
Однако скорость вращения нашей планеты постепенно снижается, а это значит, что UTC нуждается в корректировке. Следит за этим созданная в 1987 году Международная служба вращения земли, которая еженедельно сообщает о результатах наблюдений и об отклонении UTC от среднего солнечного времени в особом бюллетене.
С 1972 года накопленную разницу могут компенсировать, добавив к суткам лишнюю секунду 30 июня или 31 декабря. Помимо этого, допускается использование отрицательной секунды — тогда сутки закончатся в 23:59:59. При этом в некоторых случаях возможны сбои в работе отдельных компьютерных программ и приложений, но в целом «високосные» секунды не влияют на работу техники.
Последний раз дополнительная секунда была введена в 31 декабря 2016 года.
Високосный час вместо високосной секунды
Не исключено, что в обозримом будущем может последовать новая мировая реформа времени. В 2009 году Международный астрономический союз предложил отказаться от координационной секунды. Ученые объяснили это тем, что скорость вращения Земли становится всё ниже, а значит, добавлять «лишнюю» секунду придется всё чаще.
В качестве альтернативы в астрономическом союзе предложили каждые 6 тыс. лет добавлять к всемирному координированному времени по одному дополнительному часу, однако пока принимать реформу никто из «хранителей времени» не торопится. В 2012 году было решено перенести обсуждение этого вопроса на 2015-й, затем на 2017-й. Теперь дальнейшая дискуссия по этому вопросу запланирована на 2023 год.
