Γιατί μπορεί να αφαιρεθεί για πρώτη φορά ένα δευτερόλεπτο από τα ρολόγια

Μια ανεπαίσθητη μεταβολή στην περιστροφή της Γης μπορεί να οδηγήσει σε μια πρωτοφανή αλλαγή στον τρόπο με τον οποίο μετράμε τον χρόνο: αντί να προστεθεί ένα δευτερόλεπτο στα ρολόγια, ενδέχεται στο μέλλον να χρειαστεί να αφαιρεθεί.

Αν και θεωρούμε δεδομένο ότι μία ημέρα διαρκεί ακριβώς 24 ώρες, στην πραγματικότητα η περιστροφή του πλανήτη μας δεν παραμένει απολύτως σταθερή. Οι μικρές αποκλίσεις είναι πρακτικά ανεπαίσθητες στην καθημερινότητά μας, αποκτούν όμως ιδιαίτερη σημασία για τα ατομικά ρολόγια και τα τεχνολογικά συστήματα υψηλής ακρίβειας.

Από τη δεκαετία του 1970, η διαφορά ανάμεσα στον ατομικό χρόνο και την περιστροφή της Γης διορθώνεται, όταν κρίνεται απαραίτητο, με το λεγόμενο «δίσεκτο δευτερόλεπτο» (leap second). Αυτό σημαίνει ότι προστίθεται ένα επιπλέον δευτερόλεπτο, με την ώρα να μπορεί να εμφανιστεί προσωρινά ως 23:59:60 πριν αλλάξει η ημέρα.

Γιατί η Γη περιστρέφεται ταχύτερα

Σε βάθος δισεκατομμυρίων ετών, η περιστροφή της Γης έχει γενικά επιβραδυνθεί, μεταξύ άλλων λόγω της αλληλεπίδρασής της με τη Σελήνη. Ωστόσο, η ταχύτητα περιστροφής παρουσιάζει μικρές διακυμάνσεις που συνδέονται και με εσωτερικές διεργασίες του πλανήτη.

Από το 2015 έχει παρατηρηθεί μια μικρή επιτάχυνση, δημιουργώντας ένα ασυνήθιστο ενδεχόμενο.

Μέχρι το 2016, όλα τα δίσεκτα δευτερόλεπτα που είχαν εφαρμοστεί ήταν θετικά: ένα επιπλέον δευτερόλεπτο προστέθηκε στα ρολόγια ώστε να διατηρηθεί ο συγχρονισμός.

Εάν όμως η επιτάχυνση της Γης συνεχιστεί, θα μπορούσε να απαιτηθεί για πρώτη φορά ένα «αρνητικό δίσεκτο δευτερόλεπτο». Με απλά λόγια, αντί να προστεθεί χρόνος, θα πρέπει να αφαιρεθεί ένα δευτερόλεπτο από τα ρολόγια.

Μια τέτοια διαδικασία ενδέχεται να δημιουργήσει τεχνικές δυσκολίες, καθώς πολλά σύγχρονα συστήματα πληροφορικής είναι καλύτερα προετοιμασμένα για την προσθήκη ενός δευτερολέπτου παρά για την αφαίρεσή του.

Στο τραπέζι ακόμη και η «δίσεκτη ώρα»

Το ζήτημα απασχολεί τους αρμόδιους διεθνείς φορείς, την ώρα που έχει ήδη αποφασιστεί η σταδιακή εγκατάλειψη του σημερινού συστήματος των δίσεκτων δευτερολέπτων έως το 2035.

Μία από τις προτάσεις που έχουν συζητηθεί είναι η αντικατάσταση των συχνότερων μικρών διορθώσεων από μια πολύ μεγαλύτερη διόρθωση στο απώτερο μέλλον: τη λεγόμενη «δίσεκτη ώρα» (leap hour).

Σε ένα τέτοιο σενάριο, η απόκλιση θα μπορούσε να συσσωρεύεται μέχρι να φτάσει συνολικά τα 3.600 δευτερόλεπτα, δηλαδή μία ολόκληρη ώρα, και τότε να πραγματοποιείται η σχετική διόρθωση.

Από το 1972 έχουν προστεθεί συνολικά 27 δίσεκτα δευτερόλεπτα, επομένως για να συσσωρευτεί απόκλιση μιας ολόκληρης ώρας θα απαιτούνταν, με τα σημερινά δεδομένα, εξαιρετικά μεγάλο χρονικό διάστημα.

Το θέμα αποκτά ακόμη μεγαλύτερο ενδιαφέρον καθώς η τεχνολογία μέτρησης του χρόνου εξελίσσεται. Τα νέα οπτικά ατομικά ρολόγια προσφέρουν εξαιρετικά υψηλή ακρίβεια, κάνοντας τον συγχρονισμό ανάμεσα στον χρόνο που μετρούν τα ρολόγια και στην πραγματική περιστροφή της Γης ολοένα σημαντικότερο.