Время перемен: зачем ученые изменили систему мер и весов
Международное бюро мер и весов меняет подход к счету времени и готовится в ближайшем будущем пересмотреть само определение секунды. Кроме того, придется привыкать к новым единицам, от роннабайтов до квектометров. Зачем нужны эти реформы, объясняет научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев
Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ) приняла несколько важных решений. Во-первых, отменяется действовавшая полвека система високосных секунд. Эти секунды добавлялись, чтобы показания точных атомных часов не слишком расходились с вращением Земли. Во-вторых, начинается подготовка к изменению самого эталона секунды. Наконец, Международное бюро мер и весов впервые за 30 лет вводит новые приставки для обозначения очень маленьких и очень больших величин. Все эти изменения продиктованы требованиями времени, причем первые два — в самом буквальном смысле.
Сверка часов
В нашу эпоху дешевых и точных часов счет времени может показаться очень простым делом. Достаточно один раз верно установить время, и мы никогда не перепутаем полдень с часом дня. А если часы отстают или спешат, всегда можно синхронизировать их с интернетом.
Но со временем все не так просто. Во-первых, все совсем не просто, и во-вторых, все совсем не так. Ответ на вопрос «Который час?» зависит от того, как мы измеряем время — по вращению Земли, по видимому движению Солнца или по бесстрастным атомным часам. Важно еще, в какой точке планеты мы находимся, и что о счете времени думают местные власти (вспомним о часовых поясах и сезонном переводе стрелок). Поэтому специалисты различают гражданское время, звездное, среднее солнечное, истинное солнечное и множество других шкал.
Между тем, в быстром современном мире сказка о потерянном времени может оказаться очень страшной. Спутниковая навигация, авиация, связь, энергетика, биржевая торговля и другие отрасли требуют учета времени до миллисекунд, а иногда и до наносекунд. Ошибка может стоить не только колоссальных денег, но и многих человеческих жизней. Поэтому человечество прилагает колоссальные усилия для сверки часов.
Базовая шкала времени — это международное атомное время (TAI). Его отсчитывают точные атомные часы, расположенные во многих лабораториях по всему миру и связанные в единую сеть. К работе атомных часов с 1967 года привязано само определение секунды.
Для удобства атомное время TAI пересчитывается во всемирное координированное время (UTC). Последнее и служит основой для работы часов, от серверов времени до башенных курантов.
Непунктуальная планета
Вот только в эту стройную картину трудно вписать суточное вращение Земли. Наша планета никак не желает делать каждый оборот за одно и то же число «атомных» секунд. Продолжительность суток не только не остается постоянной, она даже не подчиняется какой-либо простой закономерности. В целом вращение земного шара постепенно замедляется, но на этот долгосрочный тренд накладываются разнообразные и не всегда предсказуемые возмущения.
Когда по шкале атомного времени уже начинаются следующие сутки, Земля на самом деле еще не завершила оборот. Разница невелика — порядка минуты за столетие. Может быть, через полтысячелетия восходы и закаты будут на час выбиваться из графика.