נפסיק לספור שניות? המדענים נערכים להחלטה היסטורית

ייתכן שבעתיד הקרוב יידרשו שומרי הזמן בעולם לקבל החלטה היסטורית: להפסיק לחלוטין את השימוש ב"שניות מעוברות", אותן התאמות קטנות שמדי פעם מוסיפים לשעון העולמי כדי להתאים אותו לסיבוב כדור הארץ. הסיבה היא האצה חריגה בסיבוב כדור הארץ, שעלולה להביא לראשונה למצב שבו יהיה צורך דווקא להחסיר שנייה מהזמן העולמי.

לפי ה-Financial Times, הנושא צפוי לעלות לדיון בכינוס שייערך בחודש הבא בוורסאי, ביוזמת הלשכה הבינלאומית למידות ולמשקלות (BIPM), הגוף הבינלאומי המרכז את התקנים בתחום המדידות והזמן. הדיווחים מעלים אפשרות להפסקת השימוש בשניות מעוברות כבר ב-20 במאי בשנה הבאה, במטרה למנוע תקלות מחשוב.

החשש אינו תיאורטי בלבד. מערכות לווייני ניווט, רשתות תקשורת, תשתיות חשמל ושווקים פיננסיים מסתמכים כולם על מדידת זמן מדויקת. מהנדסים מזהירים כי רוב התוכנות והחומרה ברשתות לא תוכננו להתמודד עם מצב שבו שנייה פשוט "נמחקת" מסולם הזמן העולמי.

למה בכלל מוסיפים שנייה?

כדי להבין את הבעיה, צריך להכיר את שני השעונים שעליהם נשען הזמן המודרני. מצד אחד נמצא הזמן האטומי, המבוסס על שעונים שמודדים את התנודות של אטומי צזיום. מצד שני נמצא הזמן האסטרונומי, המבוסס על סיבוב כדור הארץ.

הבעיה היא שכדור הארץ אינו מסתובב במהירות קבועה לחלוטין. לכן נוצר פער בין שני סוגי הזמן. מאז 1972 הוסיפו שומרי הזמן 27 שניות מעוברות, כשהאחרונה שבהן נוספה ב-2016, ומטרתן לשמור את הזמן האטומי בתוך פער של 0.9 שנייה מהזמן המבוסס על סיבוב כדור הארץ.

אלא שמאז בערך 2015 נרשמה האצה בסיבוב כדור הארץ. לפי הדיווחים, תהליכים המתרחשים בליבת כדור הארץ תרמו להאצה, ולכן הפער בין שני סוגי הזמן מצטמצם מהר מהצפוי. אם המגמה תימשך, בסביבות שנת 2035 עלול להיווצר לראשונה צורך בשנייה שלילית - כלומר, במקום להוסיף שנייה לשעון העולמי, יהיה צורך לגרוע אחת.

שינוי קטן שעלול ליצור בעיה גדולה

לדברי סטנם שמר, מדען מהמעבדה הלאומית לפיזיקה בבריטניה, גם הוספת שנייה רגילה עלולה להיות קשה ליישום במערכות מחשוב מורכבות ומבוזרות. גריעה של שנייה תהיה אירוע מסוג חדש, שלמערכות רבות אין דרך בדוקה להתמודד איתו. הדבר עלול ליצור בעיות במערכות שבהן לכל רגע יש חותמת זמן מדויקת. לכן, מומחים מעדיפים לנתק בהדרגה את הקשר בין הזמן האטומי לבין סיבוב כדור הארץ, במקום להמתין למצב שבו יהיה צורך לבצע התאמה שלילית.

המשמעות היא שהזמן הרשמי יוכל להמשיך להתבסס על השעונים האטומיים ללא התאמות של שנייה. לאורך זמן ייווצר פער הולך וגדל בין השעון האנושי לבין הזמן האסטרונומי. לפי שמר, הפער עשוי להגיע בסופו של דבר לסדר גודל של שעה, אך רק לאורך אלפי שנים.

אחת האפשרויות שנבחנות להתמודדות עם הפער העתידי היא "שעה מעוברת". במקום לבצע התאמות של שנייה בתדירות גבוהה יחסית, תתבצע התאמה גדולה ונדירה בהרבה, אולי פעם באלף שנה. עם זאת, לא כל המומחים מסכימים מה יהיה הפתרון הטוב ביותר.

מדען המחשבים מאוניברסיטת קיימברידג', מרקוס קון, מציין כי מבחינה תיאורטית, דילוג על שנייה עשוי להיות פשוט יותר מהוספת שנייה, משום שמחשבים יכולים פשוט לעבור על רגע מסוים. אבל לדבריו, ההשערה הזו מעולם לא נבחנה בפעולה בקנה מידה עולמי.

ההחלטה המסתמנת מבטאת שינוי עקרוני. במקום להתאים את השעון האנושי ללא הרף לסיבוב הלא-סדיר של כדור הארץ, ייתכן שבעתיד נעדיף לתת לשני השעונים להתרחק זה מזה - ולדחות את ההתאמה הגדולה לימים רחוקים מאוד.