Článek
„Od 20. května přecházíme na nepřetržitý Koordinovaný světový čas (UTC),“ vyhlásila rezoluce Mezinárodního úřadu pro váhy a míry (BIPM). Maximální interval pro rozdíl mezi časem UTC – který všichni používáme každý den – a časem založeným na zemské rotaci, je nově 3600 sekund, tedy jedna hodina.
Jak se vás tato monumentální změna dotkne? Skoro určitě vůbec nijak. Dost možná jste si totiž ani doteď nevšimli, že silvestrovská půlnoc je občas o sekundu delší než ostatní půlnoci. Naposledy se to stalo v noci z 31. prosince 2016 na 1. ledna 2017. U nás přesně v jednu hodinu ráno, tedy o půlnoci dle UTC, který je za tím naším o hodinu pozadu.
Čtete ukázku z newsletteru TechMIX, ve kterém Pavel Kasík a Matouš Lázňovský každou středu přinášejí hned několik komentářů a postřehů ze světa vědy a nových technologií. Pokud vás TechMIX zaujme, přihlaste se k jeho odběru!
Vyrovnávací sekundu (tzv. přestupnou sekundu) vkládali správci času proto, že rotace Země se dlouhodobě zpomaluje. Lidé už od začátku 20. století měří čas tak precizně, že otáčení naší planety se rozchází s otáčením ručičky na našich výrazně přesnějších hodinkách. A aby pravé poledne bylo stále pravé poledne – tedy aby nerostl rozdíl mezi používaným a slunečním časem – přistoupili vědci k natahování dne o sekundu.
Kolikrát k tomuto neintuitivnímu „vecpání sekundy“ došlo? Maximálně 27krát od roku 1972, kdy byl institut přestupné sekundy zaveden. Problémy obvykle nezpůsoboval, i když vyžadoval určitou dávku fantazie. Doporučené řešení bylo zobrazit pro daný moment čas 23:59:60 a pak teprve čas 00:00:00, jiní to řešili zastavením sekundové ručičky na dvě sekundy.
Některé serverové infrastruktury – kde na každé sekundě záleží a zastavení času je neakceptovatelné – to řešily postupným přidáváním mikrosekund v průběhu dne (tzv. přestupné rozmáznutí).
Záporná přestupná sekunda by už byla moc
Jenže v posledních letech se začala rýsovat znepokojivá možnost. Přestupná sekunda měla za úkol vyrovnat dlouhodobé zpomalování Země, ke kterému dochází v důsledku působení Měsíce, i divočejší krátkodobé fluktuace této rotace. Pozor, „divoké“ jsou jen tehdy, když se v grafu přiblížíte opravdu na mikrosekundové detaily. V takových řádech se vědci od druhé poloviny 20. století pohybují.
Dosud museli vědci řešit jen zpomalování zemské rotace. Ale poslední dobou se začala v grafech rýsovat znepokojivá varianta. „V roce 2016, 2017 nebo možná 2018 se zpomalování zpomalilo natolik, že se Země ve skutečnosti začala zrychlovat,“ řekl v roce 2024 agentuře AP fyzik Judah Levine z amerického institutu NIST.
Zrychlení je nepatrné, ale mohlo by být dostatečné na to, aby překročilo práh 0,9 sekundy rozdílu. Ten si BIPM stanovil jako limit pro zavedení přestupné vyrovnávací sekundy. Jenže tato sekunda by musela být „záporná“. Tedy den by měl o sekundu méně.
Takový zásah do infrastruktury je zcela nevyzkoušený. Zatímco s přidáváním přestupné sekundy všechny počítačové systémy počítají (jde od 70. let o víceméně rutinní záležitost), odečíst sekundu se nikomu nechce. Mluvilo se o problémech srovnatelných s přípravou na Y2K. Teoreticky byla záporná sekunda vždy možná, ale prakticky jde o nevyzkoušenou eventualitu. „Software není obvykle na zápornou sekundu testován,“ uvedl Setnam Shemar z britské Národní fyzikální laboratoře (NPL). „Nikdy se to totiž zatím nemuselo použít.“
„Kdybychom čekali až do roku 2035, hrozila by nám až třicetiprocentní šance toho, že budeme muset zavést zápornou přestupnou sekundu,“ vysvětlila hlavní důvod Patrizia Tavella, ředitelka časového oddělení BIPM. „Probrali jsme to s lidmi a organizacemi, kterých by se to dotklo, a ti nám řekli, že to je nepřijatelné riziko.“
Metrologové tedy měli na výběr: Donutit všechny k tomu, aby otestovali své systémy a zajistili tak kompatibilitu s časem UTC. Nebo počkat – a riskovat, že standard UTC zůstane „pozadu“ za jinými standardy, které to vyřeší po svém. A pro vědce, kteří se specializují na měření přesného času, nepřipadá něco takového jako „zpoždění“ v úvahu.
Oddělení od fyzického světa
Metrologové jsou odborníci na měření. Hlídají, aby metr, kilogram i sekunda znamenaly v Praze totéž, co v Tokiu. Jejich generální konference se schází zhruba jednou za čtyři roky a letos ve Versailles na ní zasedli delegáti 69 států. Letošní Rezoluce č. 5 byla schválena tajnou většinou hlasů a vstupuje v platnost příští rok.
V praxi to bude mít jen velmi malé dopady. Vědci ostatně při schvalování připomněli, že už nyní jsou v rámci letního času lidé zvyklí na mnohem větší skoky. Poledne už dávno neznamená, že je slunce v daném místě opticky nejvýše. Posun bude navíc zřejmě velmi pomalý, může trvat tisíc (nebo i několik tisíc) let, než se UTC rozejde s rotací Země o stanovenou hodinu.
Odmítnutí přestupné sekundy je součástí dlouhodobého snažení o definici jednotek měření tak, aby nebyly závislé na fyzickém světě. Metr tak už není definován jako délka etalonu v pařížském trezoru, ale pomocí rychlosti světla. Sekunda je pak definována pomocí 9 192 631 770 kmitů záření atomu cesia 133.
A zatímco takto definovaná sekunda se nemění, délka dne měřená otáčením planety – což byla původní míra času – se proměňuje. Vědci se neměnnou definicí sekundy od planety odřízli, ale stále udržovali Koordinovaný světový čas (UTC) tak, aby se od planetárního otáčení moc neodchýlil. Toto pouto nyní padlo.
Od začátku věků ostatně toto pouto mělo řadu zádrhelů. Máme tu totiž dvojí otáčení: rotaci planety Země a obíhání Země kolem Slunce. Jeden oběh kolem naší hvězdy netrvá celý počet dní, a tak Římané zavedli přestupné roky (vkládání přestupného dne jednou za čtyři roky). Tím ale komplikace zdaleka nekončí.
„Hodiny jsou stroj poháněný energií, jehož produktem jsou sekundy a minuty,“ poznamenal americký historik Lewis Mumford v roce 1934. „Už svou podstatou oddělily čas od lidských událostí a pomohly vytvořit víru v nezávislý svět matematicky měřitelných posloupností.“ Tento proces oddělení lidského času od toho planetárního byl nyní odhlasován a završen. Příroda už není měřítkem našeho času.
Poprvé od chvíle, kdy lidé začali počítat hodiny, nebude oficiální čas dne ukotven v otáčení planety. Alespoň na několik dalších století se tomu metrologové nemusí věnovat. Definitivní řešení je odsunuto na další generace. Světový čas už se neřídí otáčením světa.
Planeta se samozřejmě bude dál točit a vědci budou dál rychlost rotace monitorovat pomocí sledování černých děr na okraji vesmíru, aby se vědělo, o kolik se zpozdila. Jen už to nebude mít vliv na naše hodinky.
V plné verzi newsletteru TechMIX toho najdete ještě mnohem víc. Přihlaste se k odběru a budete ho dostávat každou středu přímo do své e-mailové schránky.
