خداحافظی با ثانیه کبیسه؛ دانشمندان شیوه‌ای تازه برای تنظیم زمان جهانی تصویب کردند

سامانه‌ای جدید با نام «ساعت کبیسه» اجازه می‌دهد که چرخش زمین و ساعت هماهنگ جهانی حداکثر تا یک ساعت کامل از هم فاصله بگیرند.

پنجشنبه ۱۵ اکتبر، گروهی بین‌المللی متشکل از دانشمندان، دیپلمات‌ها و متخصصان زمان‌سنجی رأی دادند که ثانیه کبیسه حذف شود؛ سازوکاری که تا به امروز زمان هماهنگ جهانی (UTC) را با زمان مبتنی بر چرخش زمین (UT1) هماهنگ نگه می‌داشت و اختلاف آن‌ها را در حد یک ثانیه حفظ می‌کرد.

طول یک شبانه‌روز در مقیاس UTC تقریباً با طول آن براساس UT1 برابری می‌کند؛ اما از آنجایی که چرخش سیاره ما نامنظم است، این دو مقیاس زمانی دقیقاً یکسان نیستند. به همین‌دلیل، ما هر چند سال یک‌بار برای جلوگیری از افزایش بیش‌ازحد اختلاف میان UTC و UT1، یک ثانیه کبیسه به زمان جهانی اضافه می‌کنیم.

اما ثانیه کبیسه به‌زودی جای خود را به ساعت کبیسه خواهد داد؛ تغییری که قرار است بسیار دیر به دیر اعمال شود و سقف اختلاف مجاز میان زمان مبتنی بر چرخش زمین و زمان هماهنگ جهانی را به یک ساعت (یا ۳۶۰۰ ثانیه) افزایش دهد.

نوئل دیمارک، دانشمند ارشد مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه (CNRS) و رئیس کمیته مشورتی زمان و بسامد در دفتر بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها (BIPM)، اندکی پیش از رأی‌گیری اخیر گفت پس از ۳۰ سال بحث و بررسی، بالاخره آماده‌ایم درمورد حفظ یا حذف ثانیه کیسه رای‌گیری کنیم. این رأی‌گیری در کنفرانس عمومی اوزان و مقیاس‌ها (CGPM) در ورسای فرانسه برگزار شد.

زمان هماهنگ جهانی مقیاس زمانی استاندارد جهان است. این مقیاس مرجع تعیین زمان برای کامپیوترها، تلفن‌ها، کشتی‌ها، هواپیماها، ماهواره‌ها و تقریباً تمام ابزارهای دیگر محسوب می‌شود. همچنین، سامانه‌های ناوبری مانند سامانه موقعیت‌یاب جهانی (GPS) براساس آن کار می‌کنند. UTC از میانگین وزنی زمان ثبت‌شده به‌وسیله ساعت‌های اتمی در سراسر جهان محاسبه می‌شود و دفتر بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها آن را منتشر می‌کند.

اندکی پس از آنکه UTC برای نخستین بار در سال ۱۹۶۰ ایجاد شد، دانشمندان متوجه شدند که چرخش زمین به‌آرامی در حال کُندشدن است؛ در نتیجه، این چرخش با شمارش ثانیه‌ها براساس ساعت‌های اتمی هماهنگ نمی‌ماند. به درخواست اخترشناسان و دیگر متخصصان، نخستین ثانیه کبیسه در سال ۱۹۷۲ به UTC اضافه شد تا استاندارد زمانی دوباره با چرخش زمین هماهنگ شود. از آن زمان تاکنون، ۲۷ ثانیه کبیسه به این مقیاس زمانی افزوده شده است.

بااین‌حال، در اواسط دهه ۲۰۱۰، چرخش زمین شروع به سریع‌ترشدن کرد. دانشمندان پیش‌بینی کردند که به‌زودی به یک ثانیه کبیسه منفی نیاز خواهیم داشت؛ این اتفاق ممکن است حتی از سال ۲۰۲۹ رخ دهد. مهندسان می‌گویند ثانیه کبیسه منفی می‌تواند رویدادی شبیه به «مشکلی کوچک در حد باگ سال ۲۰۰۰» باشد؛ زیرا ناگهان زمان را در سراسر جهان یک ثانیه به عقب می‌برد و ممکن است زیرساخت‌های دیجیتال ما را با اختلال روبه‌رو کند.

دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که تا بیش از ۱۰۰۰ سال دیگر به ساعت کبیسه نیازی نخواهد بود

نیک استاماتاکوس، رئیس بخش جهت‌گیری زمین در رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده که مدیریت شبکه GPS این کشور را بر عهده دارد، می‌گوید: «جلوگیری از نیاز به ثانیه‌های کبیسه منفی، یکی از عوامل بسیار مهم برای گسترش محدوده اختلاف مجاز میان UTC و UT1 است.»

از سال ۲۰۲۲، دانشمندان، مقام‌های دولتی، متخصصان مخابرات و دیگر کارشناسان با جدیت در تلاش بوده‌اند راهکاری عملی برای حل مشکل ثانیه کبیسه پیدا کنند.

دفتر بین‌المللی اوزان و مقیاس‌ها که مرجع رسمی UTC است، هر چهار سال یک بار کنفرانس عمومی اوزان و مقیاس‌ها را برای بررسی مسائل مختلف با حضور کشورهای عضو برگزار می‌کند. عصر پنجشنبه، مقام‌های حاضر در کنفرانس امسال، رأی‌گیری برای حذف ثانیه کبیسه و تبدیل UTC به یک مقیاس زمانی پیوسته را انجام دادند. قطعنامه با رأی اکثریت تصویب و قرار شد از ۲۰ مه ۲۰۲۷، برابر با روز جهانی اندازه‌شناسی، اجرایی شود.

براساس توافق جدید، به‌جای استفاده از ثانیه‌های کبیسه، همگی پذیرفته‌اند که اختلاف میان UTC و UT1 بیش از گذشته افزایش پیدا کند. اگر این اختلاف به اندازه کافی زیاد شود، در نهایت یک ساعت کبیسه اضافه خواهیم کرد. هرچند در گذشته هر چند سال یک بار ثانیه کبیسه به زمان جهانی افزوده می‌شد، دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که تا بیش از ۱۰۰۰ سال دیگر به ساعت کبیسه نیازی نخواهد بود. این تصمیم عملاً به تلاش برای همگام نگه‌داشتن زمان هماهنگ جهانی با چرخش زمین پایان می‌دهد.

بیشتر ما متوجه حذف ثانیه کبیسه نخواهیم شد و گذار به زمان پیوسته، کار را برای زیرساخت‌های دیجیتال آسان‌تر خواهد کرد؛ زیرا خطر بروز خطاهای نرم‌افزاری یا قطعی سرویس‌ها در اثر ناپیوستگی ناشی از ثانیه کبیسه به میزان چشمگیری کاهش می‌یابد. بااین‌حال، این تغییر به معنای فاصله‌گرفتن بیشتر تمدن بشر از کهن‌ترین روش سنجش زمان است: نگاه‌کردن به آسمان.