امکان کاهش زمان با افزایش سرعت زمین در آینده‌ای نزدیک

به اصطلاح، روز‌های کبیسه ثانیه شماری شده است. اواخر سال گذشته، زمان‌سنج‌های جهان اعلام کردند که کنوانسیون وقت‌شناسی را در سال ۲۰۳۵ کنار می‌گذارند.

این به زمان‌نگاران فرصتی می‌دهد تا یک ثانیه کبیسه را قبل از پایان برنامه‌ریزی‌شده آن فراخوانی کنند، به روشی غیر متعارف‌تر. از زمان ایجاد آن، آن‌ها فقط از ثانیه‌های کبیسه مثبت استفاده کرده‌اند و زمانی که ساعت‌های جهان خیلی جلوتر از چرخش زمین می‌شوند، یک ثانیه به آن اضافه می‌کنند.

همان‌طور که اتفاق می‌افتد، ساعت‌های جهان در حال حاضر جلوتر نیستند. در واقع آن‌ها عقب افتاده‌اند. اگر این روند ادامه ییابد، ممکن است ثانیه کبیسه بعدی منفی باشد و برای سرعت بخشیدن به اندازه گیری زمان به عقب، یک ثانیه حذف شود. این سرزمین ناشناخته است.

اکثر انسان‌ها متوجه یک ثانیه از دست رفته نمی‌شوند، همان طور که متوجه یک ثانیه اضافی نمی‌شوند. با این حال رایانه‌ها و شبکه‌های آن‌ها از قبل مشکلاتی با ثانیه‌های کبیسه مثبت دارند. در حالی که اپراتور‌های آن‌ها می‌توانند برای زمانی که ساعت‌های جهان یک ثانیه را رد می‌کنند تمرین کنند، آن‌ها نمی‌دانند که یک ثانیه کبیسه منفی چه کاری می‌تواند انجام دهد تا زمانی که روز بزرگ اتفاق بیفتد، اگر چنین شود.

مارینا گرتسولف، محقق شورای ملی تحقیقات که مسئول زمان‌سنجی کانادا است، گفت: هیچ‌کس نمی‌داند سیستم‌های نرم‌افزاری چگونه به آن واکنش نشان می‌دهند.

دومی با فرآیندی تعریف می‌شود که در هسته اتم سزیم-۱۵۵ اتفاق می‌افتد، فرآیندی که ساعت‌های اتمی می‌توانند با دقت خیره‌کننده‌ای آن را محاسبه کنند. اما یک روز بر اساس مدت زمانی است که زمین یک چرخش کامل را تمام کند که ۲۴ ساعت یا ۸۶۴۰۰ ثانیه طول می‌کشد.

یک روز همیشه دقیقا ۸۶۴۰۰ ثانیه نیست، زیرا چرخش سیاره ثابت نیست. همه چیز از چرخیدن گوشته گرفته تا حرکت جو و کشش گرانشی ماه می‌تواند با آن بازی کند و هر روز چند میلی ثانیه اضافه یا کم کند. با گذشت زمان، این تفاوت‌ها اضافه می‌شوند.

سازمانی به نام سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سیستم‌های فضایی (IERS) مسئول ردیابی و تنظیم تغییرات است. هنگامی که این فاصله به اندازه کافی گسترده شد، آن‌ها حکم می‌کنند که آخرین دقیقه ۳۰ ژوئن یا ۳۱ دسامبر، هر کدام که بعد بیاید باید با یک ثانیه کبیسه اصلاح شود. از سال ۱۹۷۲، این داوران زمان ۳۱ ثانیه کبیسه مثبت اضافه کرده‌اند.

اما در چند ماه گذشته، چرخش زمین جلوتر از ساعت‌های جهان بوده است. اگر این روند ادامه پیدا کند، ممکن است ثانیه جهشی بعدی منفی باشد. در اواخر دهه ۲۰۲۰ یا اوایل دهه ۲۰۳۰، IERS ممکن است تصمیم بگیرد که آخرین ثانیه از آخرین دقیقه ۳۰ ژوئن یا ۳۱ دسامبر را حذف کند و در نتیجه دقیقه‌ای به مدت ۵۹ ثانیه ایجاد شود. ساعت‌ها از ۲۳:۵۹:۵۸ به سمت راست تا ۰۰:۰۰:۰۰ رد می‌شوند و ما نمی‌دانیم که چه کاری انجام خواهد داد.

آن چه ما می‌دانیم هرج و مرج است که ثانیه‌های کبیسه مثبت گذشته ایجاد کرده است. این چیزی شبیه فروپاشی آخرالزمانی نیست که پیش‌سازان Y۲K از آن می‌ترسیدند، اما بهینه‌سازی‌های زمانی به مدیران سیستم‌ها سهم نسبتا قابل توجهی را داده است.

در سال ۲۰۱۲، یک ثانیه کبیسه سیستم عامل لینوکس سرور را مختل کرد و Reddit را نیمه شب حذف کرد. در سال ۲۰۱۷، Cloudflare - ارائه‌دهنده خدمات وب بزرگ، به دلیل یک ثانیه کبیسه دچار قطعی قابل توجهی شد. زمانی که یک رایانه یا سرور با رایانه یا سرور دیگری صحبت می‌کند که هنوز هم ممکن است یک ثانیه کبیسه نداشته باشد، مشکلات همیشه به وجود می‌آیند.

در نتیجه برخی از بزرگترین منتقدان دومین جهش شرکت‌های فناوری بوده‌اند که باید با عواقب آن مقابله کنند و حداقل یکی از آن‌ها از احتمال یک ثانیه کبیسه منفی هیجان زده نیست. در سال ۲۰۲۲ دو مهندس فیس‌بوک اعلام کردند: تاثیر یک ثانیه کبیسه منفی هرگز در مقیاس بزرگ آزمایش نشده است. این می‌تواند تاثیر مخربی بر نرم افزار متکی بر تایمر یا زمان بندی داشته باشد.

با این حال، زمان‌سنج‌ها انتظار یک فروپاشی را ندارند. مایکل ووترز، محقق مؤسسه ملی اندازه‌گیری، بدنه اندازه‌گیری اوج استرالیا، گفت: ثانیه‌های کبیسه منفی به اندازه ثانیه‌های کبیسه مثبت ناخوشایند نیستند.

با این حال، برخی از سازمان‌ها قبلا برنامه‌های اضطراری را انجام داده‌اند. به عنوان مثال، گوگل از فرآیندی استفاده می‌کند که آن را «اسمیر» می‌نامند. به جای اضافه کردن یک ثانیه، یک ثانیه جهشی مثبت را در طول یک روز پخش کرد و هر ثانیه را کمی طولانی‌تر کرد تا تفاوت را جبران کند. این شرکت، این فرآیند را برای یک ثانیه کبیسه منفی آزمایش کرد و هر ثانیه را کمی کوتاه‌تر کرد که در طول روز به یک ثانیه از دست رفته می‌رسید.

بسیاری از سرور‌ها وقت خود را از صورت فلکی ماهواره‌های ناوبری مانند GPS آمریکا، گالیله اروپا و BeiDou چین دریافت می‌کنند. برای خواندن داده‌های ماهواره‌ای، سرور‌ها معمولا به گیرنده‌های تخصصی متکی هستند که سیگنال‌ها را به اطلاعات از جمله زمان تبدیل می‌کنند. به گفته ووترز، بسیاری از تولیدکنندگان این گیرنده‌ها کنترل ثانیه‌های کبیسه منفی را آزمایش کرده‌اند. ووترز گفت: من فکر می‌کنم که آگاهی نسبت به ثانیه‌های کبیسه بسیار بیشتر از گذشته است.

در پایان روز، ثانیه کبیسه فقط یک ساختار مصنوعی و ناجور است. زمان‌سنج‌های انسانی از آن برای وادار کردن چرخه‌های نجومی که زمانی زمان ما را تعریف می‌کردند، با فیزیک اتمی که جایگزین ستارگان شده‌اند، استفاده می‌کنند.