Přestupná sekunda
Přestupná sekunda je jednosekundová oprava nepravidelně aplikovaná v koordinovaném světovém času (UTC), který je základem běžně používaného občanského času. Jejím cílem je vyrovnat nepatrný rozdíl mezi délkou dne 86 400 sekund atomového času a průměrnou délkou dne slunečního času danou nepravidelnou rotací Země. Podobným způsobem přestupný rok vyrovnává podstatně výraznější rozdíl mezi délkou kalendářního roku (365 dní) a délkou tropického roku (cca 365,24 dne). V průběhu 19. a 20. století se odchylka pohybovala v rozmezí -3 až +4 milisekundy denně.[1]
Systém UTC kombinuje extrémně přesný mezinárodní atomový čas (TAI) se slunečním světovým časem (UT), který je založen na nepravidelném pohybu nebeského tělesa (Země). Aby byl běžně užívaný čas přesný a přitom se nelišil od pohybu slunce po obloze, zavádí se oprava pomocí přestupné sekundy tak, aby rozdíl mezi oběma časy byl vždy menší než ±0,9 sekundy.
Zavádění přestupných sekund
Roku 1955 byly zkonstruovány první prakticky využitelné atomové hodiny, a tak roku 1960 byl zaveden čas UTC. V letech 1960 až 1971 byla zavedena „gumová sekunda“, kdy se měnila jak frekvence, tak občas byly zaváděny i skoky v časové stupnici v dílech sekundy. Tyto změny byly příliš časté, tak roku 1968 navrhl Louis Essen a nezávisle i G. M. R. Winkler (USNO), aby se skok prováděl v celých sekundách. Toto zavádění přestupných sekund nastalo od roku 1972.
V případě potřeby se přestupná sekunda zavádí obvykle 31. prosince nebo 30. června o půlnoci UTC. Při přidání jedné sekundy tak, že po 23:59:59 následuje ještě 23:59:60 a teprve potom 00:00:00. Tato úprava je provedena na celém světě ve stejný okamžik. V Česku tedy v 1:00 SEČ 1. ledna nebo ve 2:00 SELČ 1. července.
V závislosti na vývoji odchylky by bylo možné přestupnou sekundu ronvěž ubrat, po 23:59:58 by v tom případě následovalo rovnou 00:00:00. Dosud k tomu nikdy nedošlo, přestože se rotace Země od roku 2019 mírně zrychluje.[2][3] Ve druhé polovině 19. století se však Země otáčela podstatně rychleji, než v posledních několika letech.[1]
O tom, zda se v daném termínu přestupná sekunda zavede (v případě, že se UTC od UT1 odchyluje již o cca 0,6 sekundy, aby tak rozdíl nikdy nepřekročil 0,9 s), rozhoduje na základě svých měření Mezinárodní služba rotace Země (IERS) a tuto informaci zveřejňuje ve svém pravidelném Bulletinu C. Dosud byla přestupná sekunda zavedena 27×. Nejčastější interval mezi dvěma zavedeními přestupné sekundy je 18 měsíců, interval 1998–2005 však byl výrazně delší.
V roce 2005 se objevil návrh, aby se přestupné sekundy zrušily, a počkalo se, až se rozdíl nashromáždí a přidala se rovnou celá hodina (zhruba jednou za 5000–6000 let).[4][5][6] O zrušení vkládání přestupných sekund se mezinárodně mluvilo s ohledem na praktické problémy těchto skoků do 27. Generální konference pro míry a váhy, kde bylo rozhodnuto, že přestupné sekundy budou eliminovány do roku 2035.[pozn. 1][7][8] Rozdíl mezi atomovým a astronomickým časem tedy poroste. Podle jednoho z návrhů bude odchylka kompenzována až rozdíl naroste významněji, například na 1 minutu, což může trvat 50 až 100 let.[9]
Důvody kolísání středního slunečního času
Ke kolísání středního slunečního času dochází především v důsledku zpomalování zemské rotace slapovými silami Měsíce (tzv. slapové zpomalování). Patrné však jsou i nepravidelné odchylky, způsobené zatím ještě málo zdokumentovaným vztahem zemského jádra a jeho pláště. Je však pozorováno, že zemětřesení mají vliv na směr osy a periodu rotace Země.[10] Protože největší část změn připadá na vrub zpomalování zemské rotace, v praxi se zatím přestupná sekunda nikdy neubírala, ale vždy jen přidávala.
Problémy s přestupnou sekundou
GPS
Zavedení přestupné sekundy přináší problémy u mnoha systémů, závislých na přesném měření času. Typickým příkladem je časová základna GPS, která běží kontinuálně bez vkládání přestupných sekund. Čas GPS byl synchronizován s UTC v roce 1980 (tehdy byl a od té doby je rozdíl TAI − GPS = 19 sekund) a od té doby do současnosti (2024) se nashromáždilo dalších 18 sekund mezi časem GPS a UTC. Rozdíl je kompenzován v přijímačích při zobrazení času. Buď přijímače vědí z výroby, jaký byl rozdíl mezi UTC a GPS v době výroby přijímače, nebo si to zjistí (pokud se jedná např. o GPS v mobilním telefonu) z internetu, nebo si počkají na vysílání GPS, protože satelity GPS každých 12,5 minuty vysílají navigační data s informací o aktuálním rozdílu mezi UTC a GPS.
Satelity GLONASS naopak vysílají UTC včetně přestupných sekund (+3 hodiny, tj. Moskevský čas). Teoreticky tak může dojít k chybě při určování polohy přijímače v okamžiku přestupné sekundy.
Když má o půlnoci nastat přestupná sekunda, tak časové servery Googlu plynule „rozmělní“ tuto sekundu během 24 hodin, tzn. že od předchozího poledne do následujícího poledne vědomě udávají nepřesný čas. O půlnoci se tento čas liší o půl sekundy.
Odebrání sekundy
Problém může nastat, až/pokud bude potřeba odebrat sekundu. V takovém případě budou existovat dva časové okamžiky se stejným číselným vyjádřením.[pozn. 2]
Časový přehled
| Rok | 197x | 198x | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 30. 6. | +1 | — | — | — | — | — | — | — | — | +1 | +1 | +1 | — | +1 | — | — | — | — |
| 31. 12. | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | +1 | — | — | — | — | — | — | — | +1 | — | +1 |
| 199x | 200x | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| — | — | +1 | +1 | +1 | — | — | +1 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
| +1 | — | — | — | — | +1 | — | — | +1 | — | — | — | — | — | — | +1 | — | — | +1 | — |
| 201x | 202x | Celkem | ||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | ||
| — | — | +1 | — | — | +1 | — | — | — | — | — | — | — | — | — | 11 | 27 |
| — | — | — | — | — | — | +1 | — | — | — | — | — | — | — | — | 16 | |
Odkazy
Poznámky
Reference
- ↑ a b JONES, Graham; BIKOS, Konstantin; HOCKEN, Vigdis. A Day Is Not Exactly 24 Hours. timeanddate [online]. Time and Date [cit. 2023-11-05]. Dostupné online.
- ↑ KARLÍK, Tomáš. Země se začala otáčet rychleji. Díky tomu byl v roce 2020 vůbec nejkratší den v dějinách měření. ČT24 [online]. Česká televize, 8. 1. 2021 [cit. 2023-11-05]. Dostupné online.
- ↑ KARLÍK, Tomáš. Země zažila nejkratší den v historii, potvrdili vědci. ČT24 [online]. Česká televize, 3. 8. 2022 [cit. 2023-11-05]. Dostupné online.
- ↑ http://www.lidovky.cz/odbornici-se-prou-o-cas-07d-/ln_zabava.asp?c=A051111_093451_ln_zabava_bat
- ↑ http://cygnus.astro.sk/zne/zneXXXVIII2003G.html#9.4 Archivováno 28. 1. 2012 na Wayback Machine..
- ↑ Archivovaná kopie. www.rozhlas.cz [online]. [cit. 2009-01-06]. Dostupné v archivu pořízeném dne 2012-10-23.
- ↑ https://itunews.itu.int/En/news.aspx?Edition=251- ITU News, 7/2013, Coordinated Universal Time (UTC) and the leap second Archivováno 1. 3. 2014 na Wayback Machine.
- ↑ Résolution 4 de la 27ᵉ CGPM (2022) (francouzsky)
- ↑ www.theguardian.com [online]. [cit. 2022-11-18]. Dostupné online.
- ↑ http://tao.cgu.org.tw/pdf/v244-Ip649.pdf Archivováno 21. 2. 2014 na Wayback Machine. - Effects of Huge Earthquakes on Earth Rotation and the length of Day
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu přestupná sekunda na Wikimedia Commons - Aktuální Bulletin C
- Archiv všech předchozích bulletinů C
- Sobotní noc bude o vteřinu delší Novinky.cz, 30. června 2012
- 23:59:59 23:59:60 00:00:00 AbcLinuxu.cz, 8. července 2016
Média použitá na této stránce
Graf zobrazující rozdíl UT1−UTC v sekundách. Svislé úseky odpovídají přestupným sekundám. Červená část je předpověď budoucích hodnot (v okamžiku vytvoření grafu).