Die Zeit für die Schaltsekunde läuft ab: Nature News

“Die Zeiten”, sang Bob Dylan, “ändern sich.” Seine Worte könnten im Januar buchstäblich wahr werden, wenn die Weltfunkkonferenz der Internationalen Telekommunikationsunion in Genf (Schweiz) darüber abstimmen wird, ob die koordinierte Weltzeit (UTC) neu definiert und unsere Uhrzeit nicht mehr mit dem Sonnenstandort in der Welt synchronisiert werden soll Himmel.

Es geht um die Frage, ob die “Schaltsekunde” abgeschafft werden soll – die zusätzliche Sekunde, die jedes Jahr hinzugefügt wird, um UTC mit der leicht unvorhersehbaren Erdumlaufbahn Schritt zu halten. UTC – die Referenz, gegen die internationale Zeitzonen festgelegt werden – wird berechnet, indem Signale von etwa 400 Atomuhren gemittelt werden, wobei Schaltsekunden hinzugefügt werden, um zu verhindern, dass UTC alle 90 Jahre mit einer Geschwindigkeit von etwa einer Minute von der Sonnenzeit abweicht.

“Schaltsekunden sind jedoch ein Ärgernis”, sagt Elisa Felicitas Arias, Direktorin der Zeitabteilung des Internationalen Büros für Gewichte und Maße (BIPM) in Sèvres, Frankreich. Sie können nicht in Software vorprogrammiert werden, da sie in der Regel nur sechs Monate im Voraus vom Internationalen Dienst für Erdrotations- und Referenzsysteme in Frankfurt angekündigt werden. Wenn die Sekunden in verschiedenen Systemen inkonsistent implementiert werden, können die Uhren kurzzeitig nicht mehr synchron sein, was möglicherweise zu Störungen führen kann, die Computer blockieren und die internationalen Finanzmärkte anfällig für Angriffe machen können.

Dennoch wollen einige Länder – hauptsächlich China, Kanada und das Vereinigte Königreich – Schaltsekunden halten, um die Verbindung zur Sonnenzeit aufrechtzuerhalten, auch aus philosophischen Gründen. “Die meisten chinesischen Wissenschaftler halten es für wichtig, dass die Zeitmessung aufgrund der traditionellen chinesischen Kultur eine Verbindung zur astronomischen Zeit hat”, sagt Chunhao Han vom Pekinger Globalen Informationszentrum für Anwendung und Erforschung, der jedoch hinzufügt, dass China noch nicht entschieden hat, wie es wird im Januar abstimmen.

Letzte Woche trafen sich Wissenschaftler und Regierungsvertreter im Kavli Royal Society International Centre in der Nähe von Milton Keynes, Großbritannien, um das Thema zu erörtern. Sie erzielten jedoch keinen Konsens, so dass das Ergebnis der Abstimmung im Januar schwer vorherzusagen war. Arias, der dieses Treffen mitorganisiert hat, argumentiert, dass Schaltsekunden veraltet sind, da globale Navigationssysteme, die ihre eigenen internen Zeitskalen festlegen, die Sonnenzeit für die Navigation und präzise wissenschaftliche Messungen wie die Bewegung tektonischer Platten und die Art und Weise, wie sich die Masse der Erde verzieht, ersetzt haben Freizeit.

Das uneinheitliche Hinzufügen einer zusätzlichen Sekunde zu mehreren Uhren in Satellitennetzen könnte dazu führen, dass ein System lange genug ausfällt, um eine Luftkatastrophe auszulösen, sagt Włodzimierz Lewandowski, Physiker am BIPM. Das US Global Positioning System ignoriert Schaltsekunden aus genau diesem Grund, und das russische GLONASS-System hatte in der Vergangenheit Probleme, den Sprung zu integrieren. Das europäische Galileo-System, das im vergangenen Monat seine ersten beiden Satelliten gestartet hat, und das sich entwickelnde BeiDou-System Chinas werden ebenfalls die Zeit mit eigenen internen Uhren markieren.

Markus Kuhn, Informatiker an der Universität von Cambridge, Großbritannien, sagt jedoch, dass die meisten Probleme durch ein einheitliches Rezept für das Hinzufügen zusätzlicher Sekunden überwunden werden könnten. Linux-Betriebssysteme haben beispielsweise Probleme, weil sie die ganze Sekunde in einem abrupten Sprung um Mitternacht hinzufügen, was die Software verwirrt. Im September kündigte Google an, eine alternative “Soft-Jump” -Strategie zu verwenden, bei der Betriebssysteme Teile der Sekunde über einen längeren Zeitraum reibungslos hinzufügen. “Dies sollte der Standardansatz sein”, sagt Kuhn.

Peter Whibberley, Physiker am National Physical Laboratory in Teddington, Großbritannien, sagt, dass es trotz zehnjähriger Debatten “keine überzeugenden Beweise dafür gibt, dass etwas Ernstes passieren würde, wenn Sie einen Fehler machen würden, der eine Schaltsekunde in ein System einführt”. Die Abschaffung von Schaltsekunden verschiebt nur Probleme, fügt er hinzu. “Ein Jahrhundert später müssen wir eine ‘Schaltminute’ einführen, und niemand hat vernünftige Argumente dafür, warum dies kein schlimmeres Problem sein wird.”