Comment éviter d'avoir besoin d'une année bissextile / seconde?

Compte tenu de la vitesse actuelle de la Terre autour du soleil et de la vitesse et de l'axe de rotation actuels, quelle est la meilleure façon de garder le temps pour éviter une année bissextile ? Combien d'heures devrions-nous avoir dans la journée et les jours dans une année pour garder les choses équilibrées pour ne pas avoir besoin d'ajouter ou de supprimer des jours de l'année? De plus, combien de minutes par heure et de secondes par minute devons-nous avoir pour éviter une seconde intercalaire ?

Les années bissextiles existent pour deux raisons:

• Il n'y a pas un nombre entier de jours dans une année.
• Les gens ressentent le besoin de garder les saisons où ils sont sur le calendrier.

Compte tenu de ce qui précède, il n'y a aucun moyen d'éviter les années bissextiles ou quelque chose de similaire. Définir l'année civile comme un nombre fixe de jours (par exemple, 365 jours) entraînerait un décalage des saisons d'un jour tous les quatre ans.

Les secondes intercalaires existent pour deux raisons:

• La durée d'une journée mesurée par une horloge atomique n'est pas constante.
• Les gens ressentent le besoin de garder minuit à minuit, midi à midi.

Compte tenu de ce qui précède, il n'y a aucun moyen d'éviter les secondes intercalaires ou quelque chose de similaire. Définir le jour comme étant un nombre fixe de secondes d'horloge atomique (par exemple, 86400) entraînerait votre horloge et le Soleil en désaccord sur le midi local moyen, mais d'une très petite quantité.

Cela dit, il existe de sérieuses propositions pour éliminer les secondes intercalaires. Certaines personnes comme celles qui utilisent l'UTC pour horodater les transactions financières ne les aiment pas. Jusqu'à présent, ces propositions ont été rejetées. La réponse standard est que ce n'est pas l'UTC qui est cassé; c'est l'utilisation de l'UTC dans un contexte où il ne devrait pas être utilisé qui est cassé. Si vous avez besoin d'une échelle de temps à augmentation monotone, utilisez plutôt le temps TAI ou GPS.

Cela ne fonctionne pas vraiment comme vous le pensez, du moins pas d'une manière qui soit pratique pour la société. Leur problème est que nous définissons un jour basé sur les rotations de la Terre par rapport au soleil, et une année comme une orbite complète autour du soleil, et si vous trouvez le nombre de rotations de la terre sur une seule orbite, ce n'est pas un entier (~ 365,24 rotations (jours) dans une année). Pour éviter une année bissextile, vous devez définir le jour de manière à ce qu'il y ait un nombre entier de jours dans une année (c'est-à-dire 365 jours exactement). Le problème avec cela est que le jour et la nuit dériveront par rapport à nos horloges, et après 2 ans, le jour et la nuit seront commutés. La longueur de l'année est également variable et non fondamentale, donc pour conserver cette relation exacte, il faudrait constamment redéfinir la longueur de la journée,

La seconde intercalaire a le même type de problème. Nous voulons définir le nombre de secondes dans une journée comme 86400 secondes / jour, mais la rotation de la Terre n'est pas constante. Donc, pour empêcher les horloges de dériver, vous devez ajouter des secondes intercalaires.

Non seulement nous pouvons éviter les secondes intercalaires, mais c'est ainsi que cela fonctionnait auparavant. Et il existe un nouveau système commun qui évite également les secondes intercalaires.

Avant 1960, les secondes étaient définies comme 1/86400 d'une journée solaire moyenne. Ensuite, lorsque des variations de la rotation de la Terre l'ont désynchronisée, une nouvelle journée solaire moyenne a pu être calculée et divisée par 86400 - modifiant la longueur de la seconde en termes absolus, l'étirant ou la rétrécissant très légèrement.

C'était un gâchis, comme vous pouvez l'imaginer. La seconde a donc été définie en termes d'un nombre spécifique d'oscillations atomiques qui pourraient être rendues extrêmement précises. Au lieu de rétrécir et d'étirer le second pour en garder un nombre exact dans une journée, nous gardons le deuxième fixe et ajoutons ou soustrayons un du nombre (entier) lorsque nous devons ajuster.

Ce sont à peu près les moyens de synchroniser le temps de rotation de la Terre avec notre temps d'horloge - vous avez besoin de donner quelque part, soit en modifiant la longueur de la seconde et en gardant le compte fixe, soit en gardant la longueur fixe et en changeant le compte. Pour quelqu'un qui écrit simplement un programme simple pour, disons, calculer les secondes civiles entre deux horodatages UTC, l'ancienne méthode était plus facile (un nombre fixe de secondes entre deux fois est trivial). Mais si vous effectuez des calculs ou des expériences scientifiques ou d'ingénierie avec une grande précision, il vaut bien mieux d'avoir une durée d'une seconde très fermement fixée, sans la changer de temps en temps - bien pire que l'inconvénient de prendre en compte les secondes intercalaires.

Mais la manière, une autre approche consiste à ignorer les secondes intercalaires et à faire fonctionner vos horloges en continu. C'est ainsi que fonctionne l'heure GPS - elle a commencé en synchronisation avec UTC, mais n'a pas été ajustée pour les secondes intercalaires depuis lors, donc elles sont désynchronisées d'un quart de minute environ (je n'ai pas vérifié depuis un certain temps). C'est bien pour les calculs orbitaux GPS qui franchissent les limites d'ajustement de la seconde intercalaire. Le paquet de données GPS contient des informations sur le delta actuel entre l'heure UTC et l'heure GPS afin que vous puissiez calculer l'heure civile à partir de l'heure GPS, ainsi qu'un avertissement avancé de quelques mois lorsqu'une nouvelle seconde intercalaire va être ajoutée ou omise.

Une autre réponse suggérait de mettre en file d'attente des secondes intercalaires et de faire un saut de plusieurs secondes toutes les décennies. Cela ne simplifie pas vraiment votre logiciel - vous devez maintenant prévoir des minutes avec, disons, 67 secondes, chaque décennie. Il est plus facile de gérer les secondes intercalaires à l'aide d'une table et, pendant ce temps, de ne jamais être éteint même d'une seconde. (La norme leur permet d'être ajoutés ou omis en passant - vous pouvez avoir une minute 59 ou 61 secondes lorsque vous avez besoin d'un ajustement. C'est généralement la dernière tho.

Oh, une autre solution. L'organisation qui a réellement suivi tout cela s'appelait le Service international de rotation de la terre, renommé plus tard en Service international de rotation et de systèmes de référence (IERS) . Imaginez le chaos s'ils cessaient d'être financés et que la Terre cessait de tourner. Quoi qu'il en soit, je suppose que vous pouvez simplement leur demander de le faire pivoter de manière plus cohérente. :-)

Je suis ingénieur logiciel et je peux parler du problème avec des secondes intercalaires.

Ils sont imprévisibles. Vous ne savez pas longtemps à l'avance si vous en aurez un. Le code qui se soucie du nombre précis de secondes aura besoin d'une mise à jour ou d'un flux pour continuer à fonctionner correctement.

C'est aussi une étape qui ajoute de la complexité. Vous devez prévoir une minute qui contient 61 secondes.

Pour le premier problème, un compromis qui maintient un suivi raisonnable entre la rotation de la Terre et l'heure du jour serait de permettre une tolérance plus lâche. Plutôt que d'être dans la seconde, corrigez-le à temps tous les 10 ans. Le logiciel n'a pas à se soucier des problèmes d'année en année, et l'horloge reste 7 secondes (ou ± 4 si vous avancez) sur vrai.

Étant donné que nous avons déjà des fuseaux horaires, le soleil ne sera pas exactement à minuit à minuit de toute façon, mais aura une demi-heure d'avance ou de retard. Les astronomes ont déjà besoin d'une horloge offset spéciale.