ساعت جهان در آستانه یک تغییر تاریخی؛ وقتی زمین دیگر معیار ساعت‌ها نخواهد بود

وقتی زمین با ساعت‌های اتمی هم‌قدم نیست

برزن نیوز: برای انسان، یک ثانیه چیزی نیست که بتوان تفاوت آن را در زندگی روزمره احساس کرد؛ اما برای شبکه‌های مخابراتی، ماهواره‌ها، بازارهای مالی، شبکه برق و سامانه‌های رایانه‌ای، همین یک ثانیه می‌تواند اهمیت حیاتی داشته باشد.

مشکل از تفاوت دو نوع زمان آغاز می‌شود: زمان اتمی که با دقیق‌ترین ساعت‌های جهان اندازه‌گیری می‌شود و زمان نجومی که به چرخش واقعی زمین وابسته است. چرخش زمین برخلاف تصور عمومی کاملاً یکنواخت نیست و عواملی مانند جزرومد، تغییرات جوی و فرآیندهای درون زمین می‌توانند سرعت آن را اندکی تغییر دهند.

برای حل این اختلاف، از سال ۱۹۷۲ «ثانیه کبیسه» وارد سیستم زمان جهانی شد؛ یعنی هر زمان اختلاف میان UTC و چرخش زمین به حد مشخصی می‌رسید، یک ثانیه به ساعت‌های جهانی اضافه می‌شد. تاکنون ۲۷ ثانیه کبیسه اعمال شده و آخرین مورد در سال ۲۰۱۶ بوده است.

اما حالا خود زمین مسئله را پیچیده‌تر کرده است.

زمین کمی سریع‌تر می‌چرخد

رسانه‌های علمی جهان به تغییر غیرمنتظره سرعت چرخش زمین در سال‌های اخیر توجه ویژه‌ای نشان داده‌اند. بر اساس گزارش Nature، زمین از حدود سال ۲۰۱۵ در مقیاس‌های زمانی کوتاه‌مدت روندی متفاوت از روند تاریخی خود نشان داده و کمی سریع‌تر چرخیده است؛ پدیده‌ای که احتمال نیاز به یک «ثانیه کبیسه منفی» را مطرح کرده است.

ثانیه کبیسه منفی یعنی برخلاف تمام موارد قبلی، به جای اضافه‌کردن یک ثانیه، یک ثانیه از زمان رسمی حذف شود.

این اتفاق تاکنون هرگز تجربه نشده است.

همین احتمال باعث شده بحثی که قرار بود تا سال ۲۰۳۵ به‌تدریج درباره آینده ثانیه کبیسه تصمیم بگیرد، حالا با سرعت بیشتری دنبال شود. Financial Times گزارش داده است که تغییرات اخیر در سرعت چرخش زمین می‌تواند پیش از آن موعد، نیاز به چنین اصلاح بی‌سابقه‌ای را ایجاد کند.

چرا یک ثانیه برای فناوری دردسرساز است؟

برای انسان، حذف یک ثانیه تقریباً هیچ معنایی ندارد؛ اما رایانه‌ها زمان را به شکل متفاوتی می‌بینند.

سامانه‌های مختلف ممکن است برای مواجهه با ثانیه کبیسه روش‌های متفاوتی داشته باشند. برخی شرکت‌های فناوری، به‌جای افزودن ناگهانی یک ثانیه، این تغییر را در بازه‌ای طولانی‌تر پخش می‌کنند. همین تفاوت در نحوه مدیریت زمان می‌تواند باعث شود سامانه‌های مختلف برای مدت کوتاهی با یکدیگر هماهنگ نباشند.

اهمیت این موضوع زمانی بیشتر می‌شود که بدانیم زمان دقیق، بخشی از زیرساخت شبکه‌های برق، مخابرات، اینترنت، سامانه‌های ماهواره‌ای و معاملات مالی است.

از نگاه نهادهای بین‌المللی، مشکل فقط «یک ثانیه» نیست؛ مشکل این است که در جهان دیجیتال، صدها میلیون دستگاه باید یک زمان مشترک و قابل اعتماد داشته باشند. سازمان بین‌المللی اوزان و اندازه‌گیری‌ها نیز هشدار داده است که روش‌های متفاوت شرکت‌ها و اپراتورها برای اعمال ثانیه کبیسه می‌تواند هماهنگی میان سامانه‌ها را تضعیف کند.

پیشنهاد عجیب: به جای ثانیه، «ساعت کبیسه»

راهکاری که اکنون روی میز قرار گرفته، در نگاه نخست عجیب است: به جای اصلاح مداوم زمان با ثانیه‌های کبیسه، اجازه داده شود اختلاف میان ساعت اتمی و چرخش زمین بسیار بیشتر شود.

در پیش‌نویس قطعنامه نشست آینده CGPM پیشنهاد شده است که از ۲۰ مه ۲۰۲۷، UTC به یک مقیاس زمانی پیوسته تبدیل شود و اختلاف آن با زمان چرخش زمین بتواند در بلندمدت تا ۳۶۰۰ ثانیه، معادل یک ساعت افزایش پیدا کند.

بنابراین، برخلاف برخی تیترهای رسانه‌ای، قرار نیست ساعت‌های جهان در اکتبر ناگهان یک ساعت جلو بروند.

بحث بر سر این است که اگر این طرح تصویب شود، بشر دیگر مجبور نباشد برای هماهنگ‌کردن ساعت‌های رسمی با چرخش زمین، مرتباً یک ثانیه به آنها اضافه یا از آنها کم کند.

در چنین مدلی، اختلاف یک‌ساعته نه در آینده نزدیک، بلکه احتمالاً پس از قرن‌ها یا حتی هزاران سال ایجاد خواهد شد. The Times نیز این تغییر را تلاشی برای فاصله‌گرفتن از اصلاحات لحظه‌ای و ایجاد ثبات بیشتر برای زیرساخت‌های دیجیتال توصیف کرده است.

نبردی میان زمین و رایانه

این تغییر، یک پرسش مهم‌تر را هم مطرح می‌کند: آیا ساعت انسان باید همچنان با حرکت زمین هماهنگ باشد یا با نیازهای فناوری؟

برای هزاران سال، حرکت زمین مرجع طبیعی سنجش زمان بود. اما با اختراع ساعت اتمی و توسعه شبکه‌های دیجیتال، تعریف دقیق یک ثانیه دیگر به مشاهده مستقیم حرکت زمین وابسته نیست.

اکنون مسئله معکوس شده است؛ این‌بار فناوری است که از دانشمندان می‌خواهد زمان را طوری تعریف کنند که سامانه‌های دیجیتال دچار اختلال نشوند.

Scientific American نیز پیشنهاد جایگزینی ثانیه کبیسه با اصلاحات بسیار دیرتر و در مقیاس «ساعت» را یکی از تغییرات مهم احتمالی در نظام زمان‌سنجی جهانی می‌داند.

تصمیمی که فقط درباره ساعت نیست

نشست بیست‌وهشتم کنفرانس عمومی اوزان و اندازه‌گیری‌ها قرار است ۱۳ تا ۱۵ اکتبر در ورسای فرانسه برگزار شود و آینده ثانیه کبیسه یکی از موضوعات مهم آن خواهد بود. بر اساس پیش‌نویس رسمی، هدف اصلی ایجاد یک مقیاس زمانی پیوسته و کاهش ریسک‌های ناشی از اصلاحات ناگهانی زمان برای زیرساخت‌های حیاتی است.

اگر این طرح تصویب شود، اتفاقی عجیب رخ خواهد داد: ساعت‌های بشر دیگر مجبور نخواهند بود در کوتاه‌مدت خود را با کوچک‌ترین تغییرات چرخش زمین هماهنگ کنند.

این تصمیم شاید برای مردم عادی کاملاً نامحسوس باشد؛ ساعت تلفن همراه همچنان همان ساعت را نشان خواهد داد و طلوع و غروب خورشید هم تغییری نمی‌کند. اما در مقیاس تاریخی، معنای آن بزرگ‌تر است: استاندارد جهانی زمان، بیش از گذشته به «ساعت اتمی» تکیه خواهد کرد و از حرکت واقعی زمین فاصله خواهد گرفت.

به بیان دیگر، جهان در آستانه انتخاب میان دقت طبیعت و نیاز فناوری قرار گرفته است؛ انتخابی که نتیجه آن ممکن است تعریف ما از زمان را برای نسل‌های آینده تغییر دهد.