Как една допълнителна секунда ще повлияе на интернет и системите за навигация

В нощта на 1 юли 2015 г всички атомни часовници ще бъдат спрени за една секунда. С тази времева корекция последният ден на юни ще се удължи до 86 401 секунди. Тази ситуация не е отчетена навремето и вероятно ще се превърне в нов “проблем 2000” (Y2K) за компютърните системи.

Необходимостта от корекция на показанията на атомните часовници периодичнo възниква поради увеличаващото се разминаване между еталонното и астрономическото време. Последното едва забележимо изостава тъй като скоростта на въртене на Земята постепенно се забавя. Разбира се, хората не усещат това явление, но за големи интервали от време можем да забележим, че скоростта на въртене на Земята около своята ос намалява доста по-бързо, отколкото нейната скорост на движение около Слънцето. Според оценките, за 1000 години разликата е около десетина минути.

Точността на механичните часовници и ранните астрономически наблюдения е била недостатъчна, за да се измери този ефект. Нашите биологични часовници пък изобщо игнорират разлика от порядъка на части от секундата за година. Едва с появата на свръхточните атомни часовници и протоколите за синхронизация с тях, изоставането на астрономическото време от еталонното се превърна в съществен проблем.

От 1987 г с него се занимава разположената в Париж организация със странното название “Международна служба за въртене на Земята”. Именно тя оценява ъгловата скорост на вътрене на планетата и засича периодичното отклонение на земната ос – прецесия и нутация. Тези колебания възникват поради гравитационното влияние на Слънцето и Луната, както и на своеобразната форма на планетата, водеща до неравномерно разпределение на масата. Следващият клип демонстрира влиянието на прецесията в мащаб от няколко хиляди години.

Изчислените поправки се въвеждат в координатна система и се отчитат като допълнителна секунда. Те се добавят на 31 декември или 30 юни в текущото показание на световното време.

Преди организацията се наричаше “Международна служба за наблюдение на движението на земните полюси”. Именно изместването на полюсите спрямо плоскостта на еклиптиката беше забележимото явление, указващо на непостоянния характер на въртене на планетата. Корекция на световното време се прави всеки път, когато неговата разлика с астрономическото се приближава до прага от 0,9 секунди. Допълнителна секунда вече е въвеждана 20 пъти от 1972 г насам.

За хората едната секунда допълнителен сън може да се възприеме като забавна дреболия. За компютрите обаче всяка секунда представлява уникално число, което не може да се повтаря. Преди три години, по време на корекция на “атомния стандарт” увиснаха Java-приложенията на сървърите на Mozilla Corporation и базата Cassandra на сайта Reddit. Сървърите на LinkedIn, Gizmodo, FourSquare, Gawker и други големи портали се оказаха недостъпни за срок от половин до няколко часа.

За да се избягнат подобни неприятности, Google използва постоянна корекция на времето на своите сървъри от няколко милисекунди. Допълнителната секунда се разбива на равни части и се добавя всеки ден.

От службата за точно време към ВМС на САЩ съветват просто да се изключат компютрите в 23:58 на 30.06.2015 и да се включат след пет минути. В противен случай възстановяването на работоспособността на операционната система и приложенията може да отнеме известно време.

За съжаление, компютри се използват повсеместно и далеч не всички могат да бъдат изключени. Проблемът с допълнителната секунда засяга бордовите компютри на самолетите и другите транспортни средства. Той ще повлияе на повечето автоматизирани средства за управление на критични процеси и платежни системи. Секундното разминаване може да доведе до срив в програмите за строга идентификация, използващи времеви маркери. Поправката може да изкриви и резултатите от продължителни научни експерименти и нарушава изпълнението на космическите изследвания. А пък за много програмисти, набелязаната за края на юни поправка вече се превръща в главоболие още отсега.