Bagaimana kita bisa menghindari tahun kabisat / detik?

Mengingat kecepatan Bumi saat ini di sekitar matahari dan laju saat ini & poros rotasi, apa cara terbaik untuk menjaga waktu untuk menghindari tahun kabisat ? Berapa jam yang harus kita miliki dalam sehari dan hari-hari dalam setahun akan menjaga hal-hal seimbang agar tidak perlu menambah atau menghapus hari dari tahun? Lebih jauh lagi, berapa menit per jam dan detik per menit yang harus kita hindari saat melompat ?

Tahun kabisat ada karena dua alasan:

• Tidak ada jumlah bilangan bulat hari dalam setahun.
• Orang-orang merasa perlu untuk menjaga musim di mana mereka berada di kalender.

Mengingat hal di atas, tidak ada cara untuk menghindari tahun kabisat, atau yang serupa. Menentukan tahun kalender sebagai jumlah hari yang tetap (mis., 365 hari) akan menghasilkan musim bergeser satu hari per empat tahun.

Detik kabisat ada karena dua alasan:

• Panjang hari yang diukur dengan jam atom tidak konstan.
• Orang-orang merasa perlu untuk menjaga tengah malam di tengah malam, siang di siang hari.

Mengingat hal di atas, tidak ada cara untuk menghindari detik kabisat, atau yang serupa. Mendefinisikan hari sebagai jumlah detik jam atom yang tetap (misalnya, 86400) akan menghasilkan jam Anda dan Matahari tidak setuju pada tengah hari setempat, tetapi dengan jumlah yang sangat kecil.

Yang mengatakan, ada proposal serius untuk menghilangkan detik kabisat. Beberapa orang seperti mereka yang menggunakan UTC untuk mencatat waktu transaksi keuangan tidak menyukainya. Sejauh ini, proposal tersebut telah ditolak. Respons standar adalah bukan UTC yang rusak; itu menggunakan UTC dalam konteks di mana seharusnya tidak digunakan yang rusak. Jika Anda membutuhkan skala waktu yang meningkat secara monoton, gunakan TAI atau waktu GPS sebagai gantinya.

Ini tidak benar-benar berfungsi seperti yang Anda pikirkan, setidaknya tidak dengan cara yang praktis untuk masyarakat sama sekali. Masalahnya adalah kita mendefinisikan satu hari berdasarkan rotasi Bumi relatif terhadap matahari, dan satu tahun sebagai orbit penuh mengelilingi matahari, dan jika Anda menemukan jumlah rotasi bumi dalam satu orbit tunggal, itu bukan integer (~ 365,24 rotasi (hari) dalam setahun). Untuk menghindari tahun kabisat, Anda perlu menentukan hari sedemikian sehingga ada jumlah hari bilangan bulat dalam setahun (yaitu, tepat 365 hari). Masalahnya adalah siang dan malam akan melayang relatif terhadap jam kita, dan setelah 2 tahun, siang dan malam akan beralih. Panjang tahun juga variabel dan tidak mendasar, jadi untuk menjaga hubungan yang tepat ini, Anda harus terus-menerus mendefinisikan kembali panjang hari,

Lompatan kedua memiliki jenis masalah yang sama. Kami ingin mendefinisikan jumlah detik dalam sehari sebagai 86400 detik / hari, tetapi rotasi Bumi tidak konstan. Jadi, agar jam tidak melayang, Anda harus menambahkan detik kabisat.

Kami tidak hanya dapat menghindari detik kabisat, begitulah kenyataannya ia bekerja. Dan ada sistem baru yang lebih umum yang juga menghindari detik kabisat.

Sebelum 1960, detik didefinisikan sebagai 1/86400 dari rata-rata hari matahari. Kemudian ketika variasi dalam rotasi bumi menyebabkannya tidak sinkron, rata-rata hari matahari baru dapat dihitung dan dibagi dengan 86400 - mengubah panjang yang kedua secara absolut, meregangkan atau mengecilkannya sedikit.

Itu berantakan, seperti yang bisa Anda bayangkan. Jadi yang kedua didefinisikan dalam hal jumlah spesifik osilasi atom yang dapat dibuat sangat tepat. Alih-alih menyusutkan dan meregangkan yang kedua untuk mempertahankan jumlah yang tepat dalam sehari, kami mempertahankan yang kedua tetap dan menambah atau mengurangi satu dari jumlah (bilangan bulat) ketika kita perlu menyesuaikan.

Itu cukup banyak cara untuk menjaga waktu rotasi bumi sinkron dengan waktu jam kami - Anda perlu memberi di suatu tempat, baik dengan mengubah panjang detik dan menjaga hitungan tetap, atau Anda menjaga panjang tetap dan mengubah hitungan. Bagi seseorang yang hanya menulis program sederhana untuk, katakanlah, menghitung detik sipil antara dua stempel waktu UTC, cara lama lebih mudah (hitungan tetap dari detik antara dua kali adalah sepele). Tetapi jika Anda melakukan perhitungan ilmiah atau rekayasa atau eksperimen dengan ketepatan yang tinggi, lebih baik untuk memiliki panjang tetap yang sangat kuat sedetik, tidak mengubahnya dari waktu ke waktu - jauh lebih buruk daripada ketidaknyamanan dalam mengambil detik kabisat.

Tapi caranya, pendekatan lain adalah dengan hanya mengabaikan detik kabisat dan menjaga jam Anda terus berjalan. Begitulah cara waktu GPS bekerja - ini mulai sinkron dengan UTC, tetapi belum disesuaikan untuk detik kabisat sejak saat itu, sehingga mereka tidak sinkron sekitar seperempat menit atau lebih (saya belum memeriksa beberapa saat). Itu bagus untuk perhitungan orbital GPS yang melewati batas penyesuaian kedua. Dalam paket data GPS terdapat informasi tentang delta saat ini antara UTC dan waktu GPS sehingga Anda dapat menghitung waktu sipil dari waktu GPS, serta beberapa bulan peringatan lanjutan ketika lompatan kedua baru akan ditambahkan atau dihilangkan.

Jawaban lain menyarankan untuk melompati detik lompatan dan membuat lompatan multi-detik setiap dekade. Itu tidak terlalu menyederhanakan perangkat lunak Anda - sekarang Anda harus mengizinkan menit dengan, katakanlah, 67 detik, setiap dekade. Lebih mudah hanya berurusan dengan detik kabisat menggunakan tabel dan sementara itu tidak pernah mati bahkan dengan 1 detik. (Standar memungkinkan mereka untuk ditambahkan atau dihilangkan dengan cara - Anda bisa memiliki menit 59 detik atau 61 detik ketika Anda membutuhkan penyesuaian. Ini biasanya yang terakhir.

Oh, satu solusi lain. Organisasi yang benar-benar melacak semua ini disebut Layanan Rotasi Bumi Internasional, yang kemudian diubah namanya menjadi Layanan Sistem Rotasi dan Referensi Bumi Internasional (IERS) . Bayangkan kekacauan jika mereka berhenti didanai dan Bumi berhenti berputar. Bagaimanapun, saya kira Anda bisa meminta mereka untuk memutarnya lebih konsisten. :-)

Saya seorang insinyur perangkat lunak, dan saya dapat berbicara tentang masalah ini dengan lompatan detik.

Mereka tidak dapat diprediksi. Anda tidak tahu jauh sebelumnya apakah Anda akan memilikinya. Kode yang memperhatikan jumlah detik yang akurat akan membutuhkan semacam pembaruan atau umpan untuk terus bekerja dengan benar.

Ini juga merupakan langkah yang menambah kompleksitas. Anda harus mengizinkan satu menit yang berisi 61 detik.

Untuk masalah pertama, kompromi yang membuat pelacakan yang masuk akal antara rotasi bumi dan waktu hari akan memungkinkan toleransi yang lebih longgar. Daripada berada dalam satu detik, perbaiki sesuai jadwal setiap 10 tahun. Perangkat lunak tidak perlu khawatir tentang masalah tahun demi tahun, dan jam tetap 7 detik (atau ± 4 jika Anda melompat maju) ke true.

Mengingat bahwa kita sudah memiliki zona waktu, matahari tidak akan tepat pada posisi tengah malam di tengah malam , tetapi akan menjadi setengah jam di depan atau di belakang. Para astronom sudah membutuhkan jam offset khusus.