Különóra


Matematika

Miért van szükség szökőmásodpercekre?

Bár ezt nem feltétlenül érzékelhettük, 2016 hosszabb volt a szokásosnál. Egyrészt szökőév volt, másrészt december 31-én még egy szökőmásodpercet is beiktattak. De miről is van szó?

Míg a szökőnapok célja, hogy a naptár ne csússzon el az évszakokhoz, vagyis a csillagászati évhez képest, a szökőmásodpercek beiktatására azért van szükség, hogy a napok hosszát igazítsák hozzá a Föld forgásához. A szökőnapok tehát azt az apró eltérést korrigálják, amely naptári év és a Föld egy Nap körül megtett egy köre között van, a szökőmásodpercek pedig a 24 órás nap és a Föld tényleges forgási ideje közti különbség kiigazítására szolgálnak.

Bolygónk ugyanis korántsem viselkedik annyira szabályosan, mint az órák. A Föld jelenleg nagyjából 86400,00183 másodperc alatt fordul meg egyszer saját tengelye körül, viszont ha kiszámoljuk, hogy 24 óra hány másodpercből áll, kereken 86400 másodpercet kapunk eredményül. Ez első hallásra nem tűnik nagy differenciának, de ha összeadjuk az eltéréseket, azok 18 hónap alatt egy másodperccé növekednek. Ha ezzel huzamosabban nem foglalkoznánk, idővel észrevehetően elcsúsznának egymástól a nap órái és a napszakok, ami nem lenne szerencsés.

Felmerülhet a kérdés, hogy ha ez így van, akkor miért nem változtatjuk meg inkább a másodperc hosszát. A probléma azonban ezzel az, hogy a Föld forgási sebessége lassan, de folyamatosan változik. Ez döntően a Holdnak köszönhető, amely lassítja bolygónkat, évszázadonként nagyjából 0,0015 másodperccel növelve azt az időt, ami alatt a planéta megfordul a tengelye körül. A forgási sebességet ezen túl más tényezők, például a globális éghajlat aktuális állapota is befolyásolhatják, kisebb ingadozásokat okozva a napok tényleges hosszában.

A szökőmásodpercek beiktatásának célja tehát az, hogy a hivatalos, koordinált világidő és a forgásból számított, tényleges világidő sose térjen el egymástól jobban, mint 0,9 másodperc. Mivel a szökőnapokkal ellentétben a másodperc alapú módosításokat hosszú távon nem lehet előre jelezni, ezek beiktatását akkor rendelik el, amikor szükség van rájuk.

Az első ilyen akcióra 1972-ben került sor (abban az évben rögtön kétszer is), azóta pedig további 25 alkalommal vált egy másodperccel hosszabbá egy nap. A szökőmásodpercek beiktatására két időpont van fenntartva az évben, június 30. és december 31. éjfél. Ekkor az egyezményes koordinált világidőt meghatározó atomórákat egy másodperccel visszaállítják, hogy egy kicsivel később kezdődjön a következő nap. Ez történt 2016 szilveszterén is, így 2017 valójában egy kicsivel később kezdődött, mint ahogy azt otthoni óráink alapján gondoltuk volna.

(Bár erre eddig még nem volt példa, ha esetleg a Föld forgása valamiért átmenetileg meglódul, egy-egy másodperc hozzáadása helyett ezek levonására lesz szükség, amit hasonló módon oldanak majd meg.)