Учитывая текущую скорость вращения Земли вокруг Солнца и текущую скорость и ось вращения, как лучше всего сохранить время, чтобы избежать високосного года ? Сколько часов мы должны иметь в день и дни в году, чтобы сохранить баланс, чтобы не нужно было добавлять или удалять дни из года? Кроме того, сколько минут в час и секунд в минуту мы должны избегать лишней секунды ?
13
Ответы:
Високосные годы существуют по двум причинам:
Учитывая вышесказанное, нет способа избежать високосных лет или чего-то подобного. Определение календарного года как фиксированного количества дней (например, 365 дней) приведет к смене сезонов на один день за четыре года.
Дополнительные секунды существуют по двум причинам:
Учитывая вышесказанное, нет способа избежать високосных секунд или чего-то подобного. Определение дня как фиксированного количества атомных секундных часов (например, 86400) приведет к тому, что ваши часы и Солнце не согласятся в средний местный полдень, но на очень небольшую величину.
Тем не менее, есть серьезные предложения по устранению високосных секунд. Некоторым людям, например тем, кто использует UTC для отметки времени финансовых транзакций, они не нравятся. Пока что эти предложения были отклонены. Стандартный ответ - это не UTC, который сломан; это использование UTC в контексте, где его не следует использовать, что не работает. Если вам нужна монотонно увеличивающаяся шкала времени, используйте время TAI или GPS.
источник
Это на самом деле не работает так, как вы думаете, по крайней мере, не так, как это практично для общества вообще. Их проблема в том, что мы определяем день, основанный на вращениях Земли относительно Солнца, а год - как полную орбиту вокруг Солнца, и если вы обнаружите число вращений Земли на одной орбите, это не целое число (~ 365,24 оборота (дня) в году). Чтобы избежать високосного года, вам необходимо определить день так, чтобы в году было целое число дней (то есть, точно 365 дней). Проблема в том, что день и ночь будут дрейфовать относительно наших часов, а через 2 года день и ночь переключатся. Продолжительность года также является переменной и не имеет принципиального значения, поэтому, чтобы сохранить эти точные отношения, вам придется постоянно переопределять продолжительность дня,
Високосная секунда имеет тот же тип проблемы. Мы хотим определить количество секунд в дне как 86400 секунд / день, но вращение Земли не является постоянным. Поэтому, чтобы часы не дрейфовали, нужно добавить дополнительные секунды.
источник
Мы не только можем избежать високосных секунд, но так оно и было на самом деле. И есть общая более новая система, которая также избегает високосных секунд.
До 1960 года секунды определялись как 1/86400 от среднего солнечного дня. Затем, когда изменения в вращении Земли вызвали его несинхронизацию, можно было вычислить новый средний солнечный день и разделить его на 86400 - изменив длину секунды в абсолютном выражении, растянув или уменьшив ее очень незначительно.
Это был беспорядок, как вы можете себе представить. Таким образом, второе было определено в терминах определенного количества атомных колебаний, которые можно сделать чрезвычайно точными. Вместо того, чтобы сжимать и растягивать вторую, чтобы сохранить их точное число в день, мы оставляем вторую фиксированной и добавляем или вычитаем одну из (целочисленного) числа, когда нам нужно отрегулировать.
Это в значительной степени способы синхронизации времени вращения Земли с нашими часами - вам нужно что-то дать, либо изменив длину секунды и сохранив счетчик фиксированным, либо вы установите фиксированную длину и измените счет. Для кого-то, кто просто пишет простую программу, скажем, для вычисления гражданских секунд между двумя временными метками UTC, старый способ был проще (фиксированное количество секунд между двумя значениями тривиально). Но если вы выполняете научные или инженерные расчеты или эксперименты с большой точностью, лучше ПУТЬ иметь очень твердо фиксированную длину секунды, не меняя ее время от времени - гораздо хуже, чем неудобство, связанное с учетом дополнительных секунд.
Но, кстати, другой подход заключается в том, чтобы просто игнорировать високосные секунды и поддерживать непрерывную работу часов. Так работает время GPS - оно началось синхронно с UTC, но с тех пор оно не было скорректировано для високосных секунд, поэтому они не синхронизированы примерно на четверть минуты или около того (я не проверял некоторое время). Это хорошо для орбитальных вычислений GPS, которые пересекают границы поправочных секунд. В пакете данных GPS есть информация о текущей дельте между временем UTC и временем GPS, чтобы вы могли рассчитать гражданское время из времени GPS, а также предварительное предупреждение за несколько месяцев, когда будет добавлена или опущена новая високосная секунда.
Другой ответ предложил поставить в очередь високосные секунды и делать многосекундный прыжок каждые десять лет. Это на самом деле не сильно упрощает ваше программное обеспечение - теперь вы должны уделять минутам, скажем, 67 секунд, каждое десятилетие. Проще всего справиться с високосными секундами, используя стол, и при этом никогда не отключаться даже на 1 секунду. (Стандарт допускает их добавление или пропуск между прочим - у вас может быть 59 секунд или 61 секунда, когда вам нужна регулировка. Обычно это последняя.
О, еще одно решение. Организация, которая действительно отслеживала все это, называлась Международной службой вращения Земли, впоследствии переименованной в Международную службу вращения Земли и справочных систем (IERS) . Представьте себе хаос, если они перестанут финансироваться, а Земля перестанет вращаться. Во всяком случае, я полагаю, вы могли бы просто попросить их вращать его более последовательно. :-)
источник
Я инженер-программист, и я могу говорить о проблеме с високосными секундами.
Они непредсказуемы. Вы не знаете заранее, будет ли у вас такой. Код, который заботится о точном количестве секунд, нуждается в некотором обновлении или подаче, чтобы продолжить работать правильно.
Это также шаг, который добавляет сложности. Вы должны дать в течение минуты, которая содержит 61 секунд.
Что касается первой проблемы, компромисс, обеспечивающий разумное отслеживание между вращением Земли и временем суток, будет заключаться в том, чтобы допустить более слабую терпимость. Вместо того, чтобы быть в пределах одной секунды, исправляйте это по графику каждые 10 лет. Программное обеспечение не должно беспокоиться о проблемах из года в год, и часы остаются равными 7 секундам (или ± 4, если вы забегаете вперед) до истины.
Учитывая , что у нас уже есть часовые пояса, солнце не будет точно в положении в полночь в полночь в любом случае , но будет на полчаса вперед или назад. Астрономам уже нужны специальные офсетные часы.
источник