Ein zweiter Sprung ist ein positiver oder negativer die Sekunde Anpassung an die Koordinierte Koordinierte Weltzeit (UTC) zeitlicher Rahmen, der es in der Nähe von der Mittelsonnenzeit behält. UTC, der als die Basis für offizielle Radiosendungen der Zeit-tägig für die Zivilzeit verwendet wird, wird mit äußerst genauen Atomuhren aufrechterhalten. Um den UTC zeitlichen Rahmen in der Nähe von der Mittelsonnenzeit zu behalten, wird UTC gelegentlich durch eine eingeschaltete Anpassung oder "Sprung" einer Sekunde korrigiert. Im Laufe Perioden der langen Zeit müssen Sprung-Sekunden an einer jemals zunehmenden Rate hinzugefügt werden (sieh ΔT). Das Timing von Sprung-Sekunden wird jetzt durch den Internationalen Erdfolge- und Bezugssystemdienst (IERS) bestimmt. Sprung-Sekunden wurden durch den Bureau International de l'Heure (BIH) vor am 1. Januar 1988 bestimmt, als der IERS diese Verantwortung angenommen hat.

Wenn ein positiver zweiter Sprung um 23:59:60 Uhr UTC hinzugefügt wird, verzögert er den Anfang des folgenden UTC Tages (um 0:00:00 Uhr UTC) um eine Sekunde, effektiv die UTC Uhr verzögernd. Negative Sprung-Sekunden sind nie erforderlich gewesen. Für einen, um erforderlich zu sein, würde die Länge des Tages (LOD) unter den 1750-1892 durchschnittlichen LOD für genug lange sein müssen, um eine Sekunde der Zeit anzusammeln. Abgesehen von Schwankungen von bis zu 4 Millisekunden pro Tag ist LOD viel geblieben, wie es seit 1700 gewesen ist. Jedoch zeigen historische Eklipse-Beobachtungen, dass LOD um ungefähr 1.7 Millisekunden pro Jahrhundert seitdem 700 v. Chr. zugenommen hat.

Grund seit Sprung-Sekunden

Sprung-Sekunden sind teilweise notwendig, weil die Länge des Mittelsonnentages, und teilweise sehr langsam zunimmt, weil das, Atom-SI der festen Länge zweit, wenn angenommen, bereits ein wenig kürzer war als der aktuelle Wert der zweiten von der Mittelsonnenzeit. Zeit wird jetzt mit stabilen Atomuhren gemessen (oder Internationale Atomzeit), wohingegen die Folge der Erde viel mehr Variable ist.

Ursprünglich wurde das zweite bezüglich eines Mittelsonnentages definiert (sieh Sonnenzeit), wie bestimmt, durch die Folge der Erde um seine Achse und um die Sonne. Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts war es offenbar, dass die Folge der Erde keinen genug gleichförmigen Zeitstandard zur Verfügung gestellt hat, und 1956 das zweite in Bezug auf die jährliche Augenhöhlenrevolution der Erde um die Sonne wiederdefiniert wurde. 1967 wurde das zweite wieder in Bezug auf eine physikalische Eigenschaft wiederdefiniert: Die Schwingungen eines Atoms von Cäsium 133, die durch eine Atomuhr messbar waren. Aber der Sonnentag wird 1.7 Millisekunden länger jedes Jahrhundert hauptsächlich dank der Gezeitenreibung (2.3 Millisekunden/Jahrhundert, die um 0.6 Millisekunden/Jahrhundert wegen des Eisrückpralls reduziert sind).

Das SI zweit aufgezählt durch Atomzeit-Standards ist auf der Grundlage von einer Geschichte definiert worden, die zum ehemaligen normalen zeitlichen Rahmen der Ephemeride-Zeit (ET) zurückgeht. Wie man jetzt sehen kann, ist es der durchschnittlichen Sekunde eines Mittelsonnentages zwischen 1750 und 1892 nah. Das aktuelle zweite SI wurde 1967, als 9,192,631,770 Perioden der Radiation entsprechend dem Übergang zwischen den zwei hyperfeinen Niveaus des Boden-Staates des Cäsiums 133 Atom definiert. (die Zeit braucht man für ein Cäsium 133 Atom, um 9,192,631,770 Schwingungen einer Funkwelle auszustrahlen.) Diese Zahl ist zuerst aus der Kalibrierung des Cäsium-Standards vor der zweiten von der Ephemeride-Zeit entstanden: 1958 wurde die zweite von der Ephemeride-Zeit als die Dauer von Zyklen des gewählten Cäsium-Übergangs, bestimmt (während in ungefähr derselben Zeit, und mit demselben Cäsium-Standard die dann aktuelle Mittellänge der zweiten von der Mittelsonnenzeit (UT2) an 9,192,631,830 Zyklen gemessen worden war). Spätere Überprüfung hat gezeigt, dass das SI zweit verwiesen auf die Atomzeit in Übereinstimmung, innerhalb von 1 Teil in 10, mit der zweiten von der Ephemeride-Zeit, wie bestimmt, von Mondbeobachtungen war. Zeit, wie gemessen, durch die Folge der Erde hat eine Verzögerung in Bezug auf Atomzeit-Standards angesammelt. Von 1961 bis 1971 war die Rate von (einem) Atomuhren (zum Zwecke der Koordinierten Koordinierten Weltzeit) ständig verlangsamt, um synchronisiert mit der Folge der Erde zu bleiben. (Vor 1961 wurde Sendungszeit zur astronomisch entschlossenen Greenwicher Zeit synchronisiert.) Seit 1972 sind Sendungssekunden dem Standard-SI zweit gewählt 1967 genau gleich gewesen.

Koordinierte Koordinierte Weltzeit wird durch Atomuhren aufgezählt, aber wird ungefähr synchronisiert mit UT1 behalten (haben Sie Sonnenzeit vor) durch das Einführen eines Sprungs zweit, wenn notwendig. Das geschieht wenn der Unterschied (UT1 − UTC) nähert sich 0.9 Sekunden, und steht normalerweise entweder am Ende am 30. Juni oder am 31. Dezember auf dem Plan (obwohl Sprung-Sekunden am Ende jedes Monats angewandt werden können). Am 1. Januar 1972 wurde der anfängliche Ausgleich von UTC von TAI gewählt, um 10 Sekunden zu sein, die dem Gesamtunterschied näher gekommen sind, der seit 1958 angewachsen hatte, als TAI gleich UT2 definiert wurde. Der Tisch zeigt die Zahl von Sprung-Sekunden hinzugefügt seitdem. Der Gesamtunterschied zwischen TAI und UTC ist 10 Sekunden mehr als die Gesamtzahl von Sprung-Sekunden.

Der Sprung, ist die zweite Anpassung (der zu etwa 0.6 Sekunden pro Jahr entspricht) wegen des Unterschieds zwischen der Länge des SI-Tages (gestützt am Mittelsonnentag zwischen 1750 und 1892) und der Länge des Stroms notwendig, bedeutet Sonnentag (der ungefähr 0.002 Sekunden länger ist). Der Unterschied zwischen diesen zwei wird mit der Zeit, aber nur um 0.0017 Sekunden pro Jahrhundert zunehmen. Mit anderen Worten ist die Anpassung erforderlich, weil wir decoupled die Definition des zweiten von der aktuellen Rotationsperiode der Erde haben. Die wirkliche Rotationsperiode ändert sich wegen unvorhersehbarer Faktoren wie die Bewegung der Masse innerhalb der Erde, und muss beobachtet aber nicht geschätzt werden.

Nehmen Sie zum Beispiel an, dass eine Atomuhr verwendet wird, um Sekunden vom Zeitalter von Unix von 0:00:00 Uhr am 1. Januar 1970 aufzuzählen. UTC und Mittelsonnenzeit (UT1) waren fast damals identisch. Nachdem Erde eine volle Folge in Bezug auf die Mittelsonne macht, wird der Schalter 86400.002 Sekunden einschreiben (wieder, der genaue Wert wird sich ändern). Gestützt auf dem Schalter, und annehmend, dass ein Tag 24×60×60 = 86400 Sekunden lang ist, wird das Datum als 0:00:00 Uhr.002 am 2. Januar 1970 berechnet. Nach 500 Folgen wird es 0:00:00 Uhr am 16. Mai 1971 in der Sonnenzeit (UT1) sein, aber der Schalter wird 43,200,001 Atomsekunden einschreiben. Seit 86400 × 500 ist 43,200,000 Sekunden, das Datum wird als 0:00:01 Uhr am 16. Mai 1971, wie gemessen, vor der Atomzeit berechnet. Wenn ein zweiter Sprung am 31. Dezember 1970 hinzugefügt worden war, dann würde das Datum als 0:00:00 Uhr am 16. Mai 1971 geschätzt. Das System, das Sprung-Sekunden einschließt, wurde aufgestellt, um TAI und UT1 zu erlauben, einen Ausgleich von 10 Sekunden am 1. Januar 1972 zu haben.

Das Gezeitenbremsen verlangsamt die Folge der Erde, die Zahl von SI-Sekunden an einem Mittelsonnentag veranlassend, um etwa 2 Millisekunden jedes Jahrhundert (Bedeutung einer geplanten Zunahme von den aktuellen 86400.002 bis 86400.004 durch den frühen Teil des 22. Jahrhunderts) zuzunehmen. Zusätzlich können Ereignisse oder Prozesse, die eine bedeutende Änderung zum Massenvertrieb der Erde verursachen, dadurch seinen Moment der Trägheit ändernd, die Rate der Folge wegen der Bewahrung des winkeligen Schwungs betreffen.

Am bemerkenswertesten ist in letzter Zeit 2004 Erdbeben von Indischem Ozean, das, gemäß theoretischen Modellen, wie man denkt, den Sonnentag um 2.68 Mikrosekunden vermindert hat. Aus unbekannten Gründen hat die Folge-Geschwindigkeit der Erde 1999 zugenommen, so ist der Mittelsonnentag 1 Millisekunde kürzer geworden und weniger Sprung-Sekunden nach dem Jahr 2000 erforderlich gewesen sind.

Ansage von Sprung-Sekunden

Der Internationale Erdfolge- und Bezugssystemdienst (IERS) gibt die Einfügung eines zweiten Sprungs bekannt, wann auch immer sich der Unterschied zwischen UTC und UT1 0.6 s nähert, um den Unterschied zwischen UTC und UT1 davon zu behalten, 0.9 s zu überschreiten. IERS veröffentlicht Ansagen alle sechs Monate, ob Sprung-Sekunden vorkommen sollen oder nicht, in [ftp://hpiers.obspm.fr/iers/bul/bulc/bulletinc.dat seine "Meldung C"]. Solche Ansagen werden normalerweise lange im Voraus jedes möglichen Sprungs das zweite Datum — gewöhnlich Anfang Januar zum 30. Juni und Anfang Juli zum 31. Dezember veröffentlicht. Weil die Folge-Rate der Erde auf lange Sicht unvorhersehbar ist, ist es nicht möglich, das Bedürfnis nach ihnen mehr als sechs Monate im Voraus vorauszusagen.

Der neuste zweite Sprung wurde am Ende am 31. Dezember 2008 hinzugefügt. Der folgende zweite Sprung wird am Ende am 30. Juni 2012 hinzugefügt.

Nach 23:59:59 Uhr UTC, ein positiver um 23:59:60 Uhr zweiter Sprung würde aufgezählt, bevor die Uhr 0:00:00 Uhr des nächsten Tages anzeigt. Negative Sprung-Sekunden sind auch möglich, soll die Folge der Erde, ein bisschen schneller werden —, in welchem Fall 23:59:58 Uhr direkt vor 0:00:00 Uhr gefolgt würde — aber sie sind noch nicht verwendet worden. Sprung-Sekunden kommen nur am Ende eines UTC Monats vor, und sind nur jemals am Ende am 30. Juni oder am 31. Dezember eingefügt worden. Verschieden von Sprung-Tagen kommen sie gleichzeitig weltweit vor; zum Beispiel ist der am 31. Dezember 2005 zweite Sprung um 23:59:60 Uhr UTC vorgekommen. Das war 18:59:60 Uhr (18:59:60 Uhr) amerikanische Oststandardzeit und 8:59:60 Uhr (8:59:60 Uhr) am 1. Januar 2006 Standardzeit von Japan.

Historisch sind Sprung-Sekunden über alle 18 Monate eingefügt worden. Vom Juni 1972 bis Juni 2012 hat der BIH/IERS Weisungen erteilt, um einen Sprung einzufügen, der bei 25 Gelegenheiten nach einem anfänglichen 10 Sekunde Ausgleich von TAI am 1. Januar 1972 zweit ist. Der siebenjährige Zwischenraum zwischen am 1. Januar 1999 und am 31. Dezember 2005 war die längste Periode ohne einen zweiten Sprung, seitdem das System eingeführt wurde.

Signalsendungen einer Zeit geben Stimmenansagen eines drohenden zweiten Sprungs.

Vorschlag, Sprung-Sekunden abzuschaffen

Am 5. Juli 2005 hat der Leiter des Erdorientierungszentrums des IERS eine Benachrichtigung zu IERS Meldungen C und D Unterzeichneten gesandt, Kommentare zu einem amerikanischen Vorschlag vor der ITU-R Arbeitsgruppe 7 WP7-A bittend, Sprung-Sekunden vom UTC-Sendungsstandard vor 2008 zu beseitigen. (Der ITU-R ist für die Definition von UTC verantwortlich.) Hat das Wall Street Journal bemerkt, dass, wie man betrachtete, der Vorschlag von einem amerikanischen Beamten eine "zum ITU innere Privatsache", war.

erwartete, wurde es im November 2005 betrachtet, aber die Diskussion ist seitdem verschoben worden. Laut des Vorschlags würden Sprung-Sekunden durch Sprung-Stunden als ein Versuch technisch ersetzt, die gesetzlichen Voraussetzungen von mehreren ITU-R Mitglied-Nationen dass Zivilzeit zu befriedigen, an die Sonne astronomisch gebunden werden.

Mehrere Argumente für die Abschaffung sind präsentiert worden. Einige von diesen sind nur wichtig mit der neuen Proliferation von Computern mit UTC als ihre innere Zeitdarstellung geworden. Zum Beispiel zurzeit ist es nicht möglich, den vergangenen Zwischenraum zwischen zwei Momenten von UTC richtig zu schätzen, ohne sich manuell aktualisiert und - aufrechterhaltene Tische dessen zu beraten, als Sprung-Sekunden vorgekommen sind. Außerdem ist es sogar in der Theorie nicht möglich, solche Zeitabstände seit Momenten mehr als ungefähr sechs Monate in der Zukunft zu schätzen.

Die Unklarheit von Sprung-Sekunden führt in jene Anwendungen ein, die genaue Begriffe von Zwischenräumen der verbrauchten Zeit irgendein im Wesentlichen neu (und häufig unhaltbar) betriebliche Lasten für Computersysteme (das Bedürfnis brauchen, Online-lookups zu tun), oder unüberwindliche theoretische Sorgen (die Unfähigkeit in einem UTC-basierten Computer, um jedes Ereignis mehr als sechs Monate in der Zukunft zu innerhalb von ein paar Sekunden genau zu planen).

Mehrere Einwände gegen den Vorschlag sind erhoben worden. Dr P. Kenneth Seidelmann, Redakteur der Erklärenden Ergänzung des Astronomischen Almanachs, hat einen Brief geschrieben, den Mangel an der konsequenten öffentlichen Information über den Vorschlag und die entsprechende Rechtfertigung bejammernd. Steve Allen von der Universität Kaliforniens, Santa Cruz hat den großen Einfluss auf Astronomen in einem Artikel Science News zitiert. Er hat eine umfassende Online-Seite, die den Problemen und der Geschichte von Sprung-Sekunden, einschließlich einer Reihe von Verweisungen über den Vorschlag und die Argumente dagegen gewidmet ist.

Chunhao Han aus Peking das Globale Informationszentrum der Anwendung und Erforschung hat China gesagt, hat nicht entschieden, was seine Stimme im Januar sein wird, aber die meisten chinesischen Gelehrten betrachten es als wichtig, eine Verbindung zwischen der bürgerlichen und astronomischen Zeit wegen der chinesischen Tradition aufrechtzuerhalten.

Argumente gegen den Vorschlag schließen den unbekannten Aufwand solch einer Hauptänderung und der Tatsache ein, dass koordinierte Weltzeit zur Mittelsonnenzeit nicht mehr entsprechen wird. Darauf wird auch geantwortet, dass zwei Zeitskalen, die Sprung-Sekunden nicht folgen, bereits verfügbare, Internationale Atomzeit und Zeit von Global Positioning System (GPS) sind. Computer konnten zum Beispiel diese verwenden und sich zu UTC oder lokale Zivilzeit als notwendig für die Produktion umwandeln. Billige GPS Timing von Empfängern ist sogleich verfügbar und die Satellitensendungen, schließen die notwendige Information ein, um GPS Zeit zu UTC umzuwandeln. Es ist auch leicht, GPS Zeit zu TAI umzuwandeln, weil TAI immer genau 19 Sekunden vor der GPS Zeit ist. Beispiele von auf der GPS Zeit gestützten Systemen schließen die CDMA Digitalzellsysteme ein IST 95 und CDMA2000.

Auf der 47. Sitzung des Globalen Zivilpositionierungssystemdienstschnittstelle-Komitees im Fort Worth, Texas im September 2007, wurde es bekannt gegeben, dass eine geschickte Stimme auf anhaltenden Sprung-Sekunden ausgehen würde. Der Plan für die Stimme ist:

• April 2008: ITU Arbeitsgruppe 7A wird zur ITU Arbeitsgruppe 7 Projektempfehlung auf anhaltenden Sprung-Sekunden vorlegen
• Während 2008 wird Arbeitsgruppe 7 eine Stimme durch die Post unter Mitgliedstaaten führen
• Oktober 2011: Der ITU-R hat sein Status-Papier, Status der Koordinierten Koordinierten Weltzeit (UTC) Studie in ITU-R in der Vorbereitung der Sitzung im Januar 2012 in Genf befreit; das Papier hat berichtet, dass, bis heute, als Antwort auf die Agentur der Vereinten Nationen 2010 & 2011-Web Überblicke gestützt haben, die um Eingang zum Thema bitten, hatte es 16 Antworten von den 192 Mitgliedstaaten mit "13 erhalten, die für die Änderung, 3 sind, Gegenteil seiend."
• Januar 2012: Der ITU hat sich dafür entschieden, eine Entscheidung über Sprung-Sekunden zur Weltradiokonferenz 2015 zu verschieben. Wie man berichtete, waren Frankreich, Italien, Japan, Mexiko und die Vereinigten Staaten begünstigt, während Kanada, China, Deutschland und das Vereinigte Königreich wie verlautet dagegen waren. Andere einschließlich Nigerias, Russlands und der Türkei haben nach mehr Studie verlangt. Die BBC stellt fest, dass der ITU entschieden hat, dass die weitere Studie von breiteren sozialen Implikationen erforderlich war.
• 2015: Weltradiokonferenzsatz, um Problem zu entscheiden.

Siehe auch

• Uhr-Antrieb, Phänomene, wo eine Uhr Zeit im Vergleich zu einer anderen Uhr/verliert gewinnt
• Schaltjahr, ein Jahr, das einen Extratag enthält
• Zeit von Unix, eine allgemeine Darstellung der Zeit für Computersysteme, die Sprung-Sekunden ignoriert
• Delta-T (ΔT), der erhaltene Zeitunterschied durch das Abziehen der Koordinierten Weltzeit von der Landzeit
• Kurzwellenradiostationen, die unaufhörlich UTC übertragen
• CHU
• WWV

Referenzen

Bibliografie

• Ahuja, Anjana (am 30. Oktober 2005). "Den letzten in der Geschichte zweiten Sprung genießend". Neue Kanal-Zeiten, p. F10.
• Cowen, Ron. (Am 22. April 2006). "Um Zu springen oder Nicht Zu springen: Wissenschaftler diskutieren ein rechtzeitiges Problem". Wissenschaftsnachrichten
• Grossman, Wendy M. (November 2005). "Warten Sie auf eine Sekunde". Wissenschaftlicher Amerikaner, Seiten 12-13.
• Merali, Zeeya. (Am 8. November 2011). "Zeit geht für den zweiten Sprung aus". Natur-Nachrichten.

Weiterführende Literatur

• Finkleman, David, u. a. "Die Zukunft der Zeit: UTC und der Zweite Sprung", amerikanischer Wissenschaftler, Juli-August 2011, 99 (4):312-319. DOI: 10.1511/2011.91.1
• Kamp, Poul-Henning Ein Sekunde Krieg, Kommunikationen des ACM, Mai 2011, 54 (5):44-48. DOI:10.1145/1941487.1941505

Links

• UTC gegen UT1 1972-2005
• IERS Meldungen C zur Verfügung gestellt durch das Erdorientierungszentrum
• Letzte IERS Meldung C, wo Sprung-Sekunden bekannt gegeben werden
• Die IERS Information über die Meldung C, und wenn Sprung-Sekunden vorkommen können
• IERS Meldungen, sowohl aktuelle als auch historische Meldungen von www.iers.org
• Artikel USNO über Sprung-Sekunden
• USNO Leapsecs Adressenliste (bis Januar 2007) (mit einem Archiv)
• USNO Leapsecs Adressenliste (Strom) (mit einem Archiv)
• Sprung-Sekunden in NTP, GPS, DCF77
• Dynamische Unterschiede zwischen UTC und TAI
• Wie man einen Sprung der zweite beobachtet
• Das Jahr 2005, um 'Sprung Zweit' Zusätzlich, NPR Audiosegment durch Joe Palca Zu haben
• NIST häufig gestellte Fragen über das Schaltjahr und springen der zweite
• Zeitliche Rahmen in der Satellitenerdmessung
• UTC und die Zukunft des Sprungs der zweite

UTC Wiederdefinition

• Der zweite Sprung: seine Geschichte und mögliche Zukunft
• UTC könnte ohne Sprung-Sekunden wiederdefiniert werden
• Zusammenfassung des US-Arbeitsgruppe-Vorschlags
• Opposition gegen die Änderung
• Anstrengungen, Sprung-Sekunden abzuschaffen