Come possiamo evitare di aver bisogno di un anno bisestile / secondo?

Data la velocità attuale della Terra attorno al sole e l'attuale velocità e asse di rotazione, qual è il modo migliore per tenere il tempo per evitare un anno bisestile ? Quante ore dovremmo avere nel giorno e giorni in un anno manterrebbero le cose equilibrate per non dover aggiungere o rimuovere giorni dall'anno? Inoltre, quanti minuti all'ora e secondi al minuto dovremmo evitare un secondo bisestile ?

Gli anni bisestili esistono per due motivi:

• Non esiste un numero intero di giorni in un anno.
• Le persone percepiscono la necessità di mantenere le stagioni in cui si trovano nel calendario.

Alla luce di quanto sopra, non c'è modo di evitare anni bisestili o qualcosa di simile. La definizione dell'anno solare come un numero fisso di giorni (ad es. 365 giorni) comporterebbe il cambiamento delle stagioni di un giorno per quattro anni.

I secondi di salto esistono per due motivi:

• La durata di un giorno misurata da un orologio atomico non è costante.
• Le persone percepiscono il bisogno di restare a mezzanotte a mezzanotte, a mezzogiorno a mezzogiorno.

Dato quanto sopra, non c'è modo di evitare i secondi saltanti o qualcosa di simile. Definire il giorno come un numero fisso di secondi di orologio atomico (ad es. 86400) comporterebbe che il tuo orologio e il Sole non fossero d'accordo sul mezzogiorno locale medio, ma di una quantità molto piccola.

Detto questo, ci sono serie proposte per eliminare i secondi bisestili. Ad alcune persone come quelle che usano UTC per il timestamp delle transazioni finanziarie non piacciono. Finora, tali proposte sono state respinte. La risposta standard è che non è rotto UTC; sta usando UTC in un contesto in cui non dovrebbe essere usato che è rotto. Se hai bisogno di una scala temporale monotonicamente crescente, usa invece il tempo TAI o GPS.

Questo non funziona davvero nel modo in cui stai pensando, almeno non in un modo che sia pratico per la società. Il loro problema è che definiamo un giorno in base alle rotazioni della Terra rispetto al sole e un anno come un'orbita completa attorno al sole, e se trovi il numero di rotazioni della terra in una singola orbita, non è un intero (~ 365.24 rotazioni (giorni) in un anno). Per evitare un anno bisestile, è necessario definire il giorno in modo che vi sia un numero intero di giorni in un anno (cioè esattamente 365 giorni). Il problema è che il giorno e la notte si spostano rispetto ai nostri orologi e dopo 2 anni il giorno e la notte cambiano. Anche la lunghezza dell'anno è variabile e non fondamentale, quindi per mantenere questa relazione esatta, dovresti ridefinire costantemente la durata della giornata,

Il secondo bisestile presenta lo stesso tipo di problema. Vogliamo definire il numero di secondi in un giorno come 86400 secondi / giorno, ma la rotazione della Terra non è costante. Quindi, per evitare che gli orologi vadano alla deriva, devi aggiungere secondi di salto.

Non solo possiamo evitare i secondi saltati, è così che funzionava in effetti. E c'è un nuovo sistema comune che evita anche i secondi da saltare.

Prima del 1960, i secondi erano definiti come 1/86400 di un giorno solare medio. Quindi, quando le variazioni della rotazione terrestre ne causavano la disconnessione, un nuovo giorno solare medio poteva essere calcolato e diviso per 86400 - modificando la lunghezza del secondo in termini assoluti, allungandolo o restringendolo leggermente.

È stato un casino, come puoi immaginare. Quindi il secondo è stato definito in termini di un numero specifico di oscillazioni atomiche che potrebbero essere rese estremamente precise. Invece di restringere e allungare il secondo per mantenerne un numero esatto in un giorno, manteniamo fisso il secondo e aggiungiamo o sottraggiamo uno dal conteggio (intero) quando dobbiamo aggiustarlo.

Questi sono praticamente i modi per mantenere sincronizzati i tempi di rotazione della terra con il nostro tempo di clock: ne hai bisogno da qualche parte, cambiando la lunghezza del secondo e mantenendo il conteggio fisso, oppure mantieni la lunghezza fissa e cambi il conteggio. Per qualcuno che sta semplicemente scrivendo un semplice programma per, diciamo, calcolare i secondi civili tra due timestamp UTC, il vecchio modo era più semplice (un conteggio fisso di secondi tra due volte è banale). Ma se stai eseguendo calcoli scientifici o ingegneristici o esperimenti con grande precisione, è MOLTO meglio avere una lunghezza molto fissa di un secondo, non cambiarla di tanto in tanto - molto peggio dell'inconveniente di prendere in considerazione i secondi saltati.

A proposito, un altro approccio è semplicemente ignorare i secondi saltati e mantenere i tuoi orologi sempre in funzione. Ecco come funziona il tempo GPS: è iniziato in sincronia con UTC, ma da allora non è stato regolato per i secondi bisestili, quindi sono fuori sincrono di circa un quarto di minuto (non accedo da un po '). È utile per i calcoli orbitali GPS che superano i limiti di regolazione del secondo salto. Nel pacchetto di dati GPS ci sono informazioni sul delta attuale tra l'ora UTC e l'ora GPS in modo da poter calcolare il tempo civile dall'ora GPS, nonché un avviso avanzato di alcuni mesi quando verrà aggiunto o omesso un nuovo secondo intercalare.

Un'altra risposta suggeriva di fare la fila per i secondi bisestili e fare un salto di più secondi ogni decennio. Ciò non semplifica molto il tuo software, anche se ora devi concedere minuti, diciamo, 67 secondi, ogni decennio. È più facile occuparsi dei secondi bisestili usando un tavolo e nel frattempo non essere mai spento nemmeno di 1 secondo. (Lo standard consente loro di aggiungere o omettere tra l'altro - potresti avere un minuto di 59 secondi o un minuto di 61 secondi quando hai bisogno di una regolazione. Di solito è quest'ultimo.

Oh, un'altra soluzione. L'organizzazione che ha davvero seguito tutto ciò è stata chiamata International Earth Rotation Service, in seguito ribattezzata International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) . Immagina il caos se smettessero di essere finanziati e la Terra smettesse di ruotare. Comunque, suppongo che potresti semplicemente chiedere loro di ruotarlo in modo più coerente. :-)

Sono un ingegnere del software e posso parlare del problema con secondi saltati.

Sono imprevedibili. Non sai con largo anticipo se ne avrai uno. Il codice che si prende cura del numero esatto di secondi richiederà un tipo di aggiornamento o feed per continuare a funzionare correttamente.

È anche un passaggio che aggiunge complessità. Devi consentire un minuto che contenga 61 secondi.

Per il primo problema, un compromesso che mantenga un monitoraggio ragionevole tra la rotazione della Terra e l'ora del giorno sarebbe quello di consentire una tolleranza più ampia. Invece di trovarsi entro un secondo, correggilo nei termini previsti ogni 10 anni. Il software non deve preoccuparsi dei problemi di anno in anno e l'orologio rimane 7 secondi (o ± 4 se salti in avanti) su true.

Dato che abbiamo già fusi orari, il sole non sarà esattamente nella posizione di mezzanotte a mezzanotte, in ogni caso , ma sarà una mezz'ora in avanti o indietro. Gli astronomi hanno già bisogno di un orologio offset speciale.