Como podemos evitar a necessidade de um ano bissexto / segundo?

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Dada a velocidade atual da Terra em torno do sol e a taxa atual e o eixo de rotação, qual é a melhor maneira de manter o tempo para evitar um ano bissexto ? Quantas horas devemos ter no dia e dias em um ano manteriam as coisas equilibradas para não precisar adicionar ou remover dias do ano? Além disso, quantos minutos por hora e segundos por minuto devemos ter para evitar um salto de segundo ?

TheSmallestOne
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Veja também SMPTE drop time .
21315 Todd Wilcox
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Tudo o que precisamos fazer é lançar o Monte Everest na Fossa das Marianas. Isso deve acelerar a rotação da Terra o suficiente para que os segundos não sejam mais necessários.
Mike Scott
@ MikeScott Então, precisamos acelerar a órbita da Terra ao redor do Sol para nos livrar dos anos bissextos.
precisa saber é o seguinte

Respostas:

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Os anos bissextos existem por dois motivos:

  • Não há um número inteiro de dias em um ano.
  • As pessoas percebem a necessidade de manter as estações onde estão no calendário.

Diante do exposto, não há como evitar anos bissextos ou algo semelhante. Definir o ano civil como um número fixo de dias (por exemplo, 365 dias) resultaria na mudança das estações em um dia a cada quatro anos.


Os segundos de pulo existem por dois motivos:

  • A duração de um dia, medida por um relógio atômico, não é constante.
  • As pessoas percebem a necessidade de manter a meia-noite à meia-noite, meio-dia ao meio-dia.

Diante do exposto, não há como evitar segundos bissextos ou algo semelhante. Definir o dia como um número fixo de segundos de relógio atômico (por exemplo, 86400) resultaria em seu relógio e o Sol discordando no meio-dia local, mas em uma quantidade muito pequena.

Dito isto, existem propostas sérias para eliminar segundos bissextos. Algumas pessoas, como as que usam o UTC para registrar as transações financeiras com data e hora, não gostam delas. Até agora, essas propostas foram rejeitadas. A resposta padrão é que não é o UTC que está quebrado; está usando o UTC em um contexto em que não deve ser usado que está quebrado. Se você precisar de uma escala de tempo crescente monotonicamente, use o tempo TAI ou GPS.

David Hammen
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Que dificuldades surgiriam se unidades separadas fossem criadas para "segundo civil longo", "segundo civil médio" e "segundo civil curto", com o primeiro sendo definido como sendo uma parte em 60 milhões a mais que um segundo "normal", o sendo o meio um segundo "normal" e o último definido como sendo uma parte em 60 milhões mais curta, e o tempo civil foi especificado como alternando entre os diferentes tipos de segundos para anos diferentes? A aplicação de uma correção de 1 microssegundo por minuto durante um ano pareceria menos perturbadora do que a aplicação ocasional de uma correção de um segundo ao mesmo tempo.
supercat
Pode parecer mais simples, mas acho que é mais confuso assim. Definição de um segundo aqui: physics.nist.gov/cuu/Units/second.html Se você permitir que "segundos" variem com a rotação da Terra, muitas coisas mudarão, incluindo o valor numérico da velocidade da luz. Além disso, não acho muito perturbador adicionar ou remover um segundo a cada 6 meses ou, por mais que isso seja feito.
userLTK
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A maioria das propostas para se livrar dos segundos bissextos se baseia simplesmente em permitir que a meia-noite / meio-dia esteja errada. Como eles só se tornariam visivelmente errados depois de séculos, principalmente porque os fusos horários estão desativados por dezenas de minutos, dependendo de onde você está.
Lyndon White
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Poderíamos evitar segundos bissextos se estivéssemos bem com o tempo solar e o tempo atômico serem coisas não relacionadas.
user253751
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Evitar segundos bissextos é absolutamente trivial: não use segundos SI, mas o que chamo de "segundos do calendário", também conhecido como UT1 .
R .. GitHub Pare de ajudar o gelo
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Isso realmente não funciona da maneira que você está pensando, pelo menos não de uma maneira prática para a sociedade. O problema é que definimos um dia para ser baseado nas rotações da Terra em relação ao sol, e um ano como uma órbita completa ao redor do sol, e se você encontrar o número de rotações da Terra em uma única órbita, não é uma inteiro (~ 365,24 rotações (dias) em um ano). Para evitar um ano bissexto, você precisará definir o dia de forma que haja um número inteiro de dias em um ano (ou seja, 365 dias exatamente). O problema é que o dia e a noite flutuam em relação aos nossos relógios e, após 2 anos, o dia e a noite mudam. A duração do ano também é variável e não é fundamental. Portanto, para manter esse relacionamento exato, você precisa redefinir constantemente a duração do dia,

O segundo salto tem o mesmo tipo de problema. Queremos definir o número de segundos em um dia como 86400 segundos / dia, mas a rotação da Terra não é constante. Portanto, para evitar que os relógios se desviem, é necessário adicionar segundos bissextos.

tmwilson26
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Não apenas podemos evitar segundos bissextos, é como costumava funcionar de fato. E existe um sistema mais recente comum que evita o salto de segundos também.

Antes de 1960, os segundos eram definidos como 1/86400 de um dia solar médio. Então, quando variações na rotação da Terra fizeram com que ela ficasse fora de sincronia, um novo dia solar médio poderia ser calculado e dividido por 86400 - alterando a duração do segundo em termos absolutos, esticando ou encolhendo um pouco.

Isso foi uma bagunça, como você pode imaginar. Assim, o segundo foi definido em termos de um número específico de oscilações atômicas que poderiam ser extremamente precisas. Em vez de diminuir e esticar o segundo para manter um número exato deles em um dia, mantemos o segundo fixo e adicionamos ou subtraímos um da contagem (número inteiro) quando precisamos ajustar.

Essas são basicamente as maneiras de manter o tempo de rotação da Terra sincronizado com a hora do relógio - você precisa ceder em algum lugar, alterando a duração do segundo e mantendo a contagem fixa, ou você mantém a duração fixa e altera a contagem. Para alguém que acabou de escrever um programa simples para, digamos, calcular os segundos civis entre dois registros de data e hora UTC, o caminho antigo era mais fácil (uma contagem fixa de segundos entre dois tempos é trivial). Mas se você estiver fazendo cálculos ou experimentos científicos ou de engenharia com grande precisão, é MUITO melhor ter uma duração muito firme de um segundo, sem alterá-la de tempos em tempos - muito pior do que o inconveniente de levar em consideração os segundos bissextos.

Mas, do outro lado, outra abordagem é simplesmente ignorar os segundos bissextos e manter os relógios funcionando continuamente. É assim que o tempo do GPS funciona - ele começou em sincronia com o UTC, mas não foi ajustado nos segundos bissextos desde então, então eles ficam fora de sincronia em um quarto de minuto ou mais (eu não checo há algum tempo). Isso é bom para cálculos orbitais de GPS que ultrapassam os limites de ajuste do segundo salto. No pacote de dados do GPS, há informações sobre o delta atual entre o UTC e o horário do GPS, para que você possa calcular o horário civil a partir do horário do GPS, bem como alguns meses de aviso avançado quando um novo salto será adicionado ou omitido.

Outra resposta sugeriu fazer fila de segundos bissextos e fazer um salto de vários segundos a cada década. Isso realmente não simplifica muito o seu software - agora você precisa permitir minutos com, digamos, 67 segundos, a cada década. É mais fácil lidar com segundos bissextos usando uma tabela e, enquanto isso, nunca fica desligado nem por um segundo. (O padrão permite que sejam adicionados ou omitidos pelo caminho - você pode ter um minuto de 59 segundos ou um segundo de 61 segundos quando precisar de um ajuste. Geralmente é o último.

Oh, outra solução. A organização que realmente rastreou tudo isso foi chamada de Serviço Internacional de Rotação da Terra, posteriormente renomeada para Serviço Internacional de Rotação da Terra e Sistemas de Referência (IERS) . Imagine o caos se eles parassem de ser financiados e a Terra parasse de girar. De qualquer forma, suponho que você poderia simplesmente pedir que eles rodassem com mais consistência. :-)

Zeph
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Sou engenheiro de software e posso falar sobre o problema com segundos bissextos.

Eles são imprevisíveis. Você não sabe com antecedência se terá um. O código que se importa com o número exato de segundos precisará de algum tipo de atualização ou feed para continuar funcionando corretamente.

É também uma etapa que agrega complexidade. Você precisa aguardar um minuto que contenha 61 segundos.

Para a primeira edição, um compromisso que mantenha um rastreamento razoável entre a rotação da Terra e a hora do dia seria permitir tolerância mais fraca. Em vez de ficar dentro de um segundo, corrija-o dentro do cronograma a cada 10 anos. O software não precisa se preocupar com problemas ano a ano, e o relógio permanece 7 segundos (ou ± 4 se você pular adiante) para ser verdadeiro.

Dado que já temos fusos horários, o sol não vai ser exatamente na posição da meia-noite à meia-noite de qualquer maneira , mas vai ser de meia hora à frente ou atrás. Os astrônomos já precisam de um relógio offset especial.

JDługosz
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Também como engenheiro de software, gostaria de salientar que, para a maioria das coisas conectadas à Internet, e muitas coisas que não são, você realmente espera que o relógio seja corrigido de tempos em tempos de qualquer maneira e em incrementos de mais de um segundo. Na maior parte do tempo, os segundos bissextos são cobertos pelas mesmas permissões que você faz para as correções do relógio. Mas quando eles importam (como no GPS), eles realmente importam, então eles adicionam complexidade de design para dar suporte às pessoas que precisam deles, e isso às vezes incomoda até aqueles que não precisam.
18715 Steve Jobs (
@SteveJessop - o tempo do GPS não tem segundos bissextos. O tempo de GPS, ou TAI, é o que um engenheiro de software que precisa absolutamente de uma escala de tempo monotônica deve usar. Usando o UTC e reclamando que tem segundos bissextos - esse é um tipo de coisa "Doutor, dói quando faço isso: 《bonk》". A solução é simples: então não faça isso.
David Hammen
@DavidHammen: certo, e é por isso que, ao usar o GPS como fonte de tempo, você precisa adicionar os segundos bissextos novamente, e você errará o tempo (do ponto de vista do resto do mundo), se não o fizer.
Steve Jessop
A maneira certa de evitar problemas de temporização nos computadores não é trabalhar no UTC com seus segundos bissextos, mas trabalhar no nível mais baixo: Tempo Sideral ("tempo das estrelas") ou Tempo Universal (UT1) que os astrônomos usam para ajustar seus telescópios e satélites para posições absolutas. Isso pode ser facilmente convertido para horário "local" em qualquer sistema, GMT, EST, UTC, GPS e assim por diante. As irregularidades na rotação da Terra são rastreadas com cuidado e os valores de UTC-UT1 estão sempre disponíveis.
JonesTheAstronomer
Esqueceu-se de vincular a esta discussão que trata do horário Universal.
JonesTheAstronomer