Só um segundo ...

Relógio atômico

O Flamsteed House no Royal Observatory está fechado para reformas essenciais até 31 de março de 2022, e alguns espaços da galeria não estarão disponíveis. O resto do histórico Observatório permanece aberto, e os visitantes podem desfrutar de 50% de desconto na entrada durante este período. Os shows do planetário também funcionarão normalmente.

Localização	Observatório Real

23 de junho de 2015

Você já se pegou desejando que houvesse mais horas no dia? Em caso afirmativo, você pode se sentir confortado em saber que terça-feira, 30 de junho de 2015, será um pouco mais longo do que o normal este ano; não por horas, mas um único segundo - um segundo bissexto.

Este acréscimo peculiar à nossa escala de tempo civil é um evento ocasional que normalmente ocorrerá no final de junho ou dezembro. Os segundos bissextos são aplicados para corrigir pequenas irregularidades na velocidade de rotação da Terra, bem como a disparidade entre os comprimentos de um segundo SI e a verdadeira parte fracionária do nosso ano astronômico. O anúncio foi feito em 5 de janeiro de 2015 pelo Serviço Internacional de Rotação da Terra e Sistemas de Referência ( IRLANDÊS ), que reúnem observações internacionais do movimento da Terra e julgam quando um segundo bissexto é necessário para manter nossa escala de tempo civil em sintonia com a rotação da Terra. O IERS produz uma avaliação semestral boletim para transmitir se um ajuste de segundo bissexto será feito ou não. Esses boletins dão um aviso de pouco menos de seis meses.

Anúncio de segundo intercalado do Boletim C49

A história do segundo bissexto está intrinsecamente ligada à lua e, portanto, aos interesses do Observatório Real, que afinal foi criado para fornecer dados para fazer a navegação por distância lunar possível. As dicas sobre a instabilidade da Terra como cronometrista remontam ao século XVII. Em 1695, o talentoso astrônomo e matemático, Edmund Halley , inferido de sua análise de eclipses lunares históricos que o ciclo lunar tinha acelerado. Isso foi posteriormente corrigido pelo filósofo alemão, Immanuel Kant , que propôs que a Terra pode não ser um cronometrista tão estável quanto se supunha e que o atrito das marés, causado pela atração da lua, estava atuando como um freio, desacelerando a rotação da Terra.

Edmond Halley, de Thomas Murray, por volta de 1690 The Royal Society

Esse entendimento não teve um impacto sério no negócio de cronometragem, pois a tecnologia de relógio estava muito longe da estabilidade da Terra como cronometrista. Não foi até o início do século 20, com o desenvolvimento de relógios como Shortt 16, que astrônomos e cientistas tinham um padrão de tempo que era, pela primeira vez, mais confiável do que a própria Terra. Os 25 anos seguintes viram um rápido desenvolvimento na cronometragem de precisão, primeiro com o relógio de quartzo, seguido pela conquista inovadora de Louis Essen e Jack Parry, que executaram com sucesso seu relógio atômico de césio no National Physical Laboratory em Teddington, Reino Unido, pela primeira vez há sessenta anos. Nas palavras de Essen, o novo relógio acabaria por se tornar a morte do segundo astronômico e o nascimento do tempo atômico.

Shortt 16 foi instalado em Greenwich em 1927 e usado para o sinal de tempo rítmico do Rugby
NMM (Ref. ZAA0544)

A década de 1950 foi uma década crucial na história da cronometragem moderna. A melhoria dos relógios para observatórios e laboratórios criou a necessidade de um padrão de tempo melhor e internacionalmente acordado. Em 1952, a União Astronômica Internacional (IAU) concordou que Hora das efemérides (ET) deve substituir o tempo com base no dia astronômico. O segundo recém-definido foi uma fração de um ano, em vez de 24 horas, o que ajudou a reduzir os erros causados ​​por acelerações e desacelerações de curto prazo na rotação da Terra. O ET não estava isento de complicações. Foram necessários longos períodos de observação astronômica para compilar os dados para a determinação do tempo astronômico usando a próxima geração de instrumentos astronômicos, como o Astrolábio Danjon e Markowitz câmera da lua. Os dados usados ​​foram derivados de observações feitas até a virada do século 20 e, portanto, representativos de um período em que os dias astronômicos eram ligeiramente mais curtos. O segundo ET se tornou o padrão SI em 1960 e foi redefinido como uma unidade atômica em 1967 de acordo com o comportamento do átomo de césio 133. É essa redefinição que é tão crítica para o segundo bissexto. O segundo SI tem agora mais de um século e, graças, em grande parte, à influência gravitacional da lua, é um pouco mais curto do que deveria ser para o nosso tempo. Nossos relógios atômicos funcionam mais rápido do que nosso cronômetro fundamental, a Terra, e quando o segundo bissexto for adicionado em 30 de junho, nossa escala de tempo civil UTC estará 36 segundos atrasada em relação ao Tempo Atômico Internacional (TAI). Pensando na época em que o primeiro segundo bissexto foi adicionado, nossa tecnologia era bem diferente. Em 1972, um computador modular, como o HP 3000 encheria a melhor parte de uma sala de tamanho razoável e foi anunciado como sendo capaz de lidar com até 64 usuários com vários programas ativos simultaneamente.

Foto promocional de 1972 do HP 3000
HP Computer Museum

Alegadamente, o HP 3000 não correspondeu às suas afirmações e a introdução de um segundo bissexto era provavelmente o menor dos seus problemas. Hoje, porém, é uma questão muito diferente. Com servidores populares lidando com volumes alucinantes de minúsculos pacotes de informações, cada um recebendo um carimbo de data / hora à medida que passam pelos muitos portões entre o remetente e o destinatário. Um registro de data e hora anômalo, lendo 23h 59m 60s, apresenta um problema lógico que pode causar uma falha catastrófica. O motivo de termos apenas uma rede ocasional falhas durante a inserção de um segundo bissexto é porque é relativamente fácil informar aos sistemas com algumas linhas de código que o último minuto do mês terá um segundo extra. Existem outras maneiras de lidar com o segundo bissexto, como o esfregaço de salto abordagem, e alguns hardwares têm capacidade embutida para lidar com o segundo bissexto, como nosso relógio atômico HP 5071A.

Relógio atômico de césio HP 5071A com ajuste de segundo intercalado integrado
NMM (Ref. ZBA2599)

Este ano pode ser visto mais um marco na história da cronometragem civil com o plano da União Internacional de Telecomunicações (UIT) para anunciar se o segundo bissexto será abolido ou não na Conferência Mundial de Radiocomunicações, a ser realizada em Genebra em novembro de 2015. Se a ligação entre o tempo civil e a rotação da Terra foi quebrada e, dado que agora há 32 segundos de diferença entre TAI e UTC, é improvável que notemos os efeitos, mas o legado da abolição para nossos descendentes será uma disparidade crescente entre os civis tempo e tempo solar médio. Se você estiver interessado em ler mais e explorar o segundo debate, as conclusões do diálogo público de 2014 no Reino Unido estão disponíveis aqui .