ถึงผู้ยากไร้แห่งโลก: ทำใจเถอะ สำหรับปี 2016 เป็นปีที่ใจดี ไม่เพียงแต่คุณได้รับวันอธิกสุรทินในวันที่ 29 กุมภาพันธ์เท่านั้น ในไม่ช้า คุณจะได้รับโบนัสนับถอยหลังส่งท้ายปีเก่าวินาทีอธิกสุรทินเพื่อหยุดปี 2017 เพื่อจิบครั้งสุดท้ายหรือเสียใจ ในขณะที่ปีอธิกสุรทินเพิ่มวันเพื่อให้ปฏิทินสอดคล้องกับฤดูกาลวินาทีอธิกสุรทินจะจัดตำแหน่งนาฬิกาประจำวันของเราให้ตรงกับตำแหน่งของดวงอาทิตย์บนท้องฟ้า ซึ่งก็คือการหมุนของโลก
ปัจจุบันโลกของเราใช้เวลาประมาณ 86,400.00183 วินาที
(โดยเฉลี่ย) ในการเลี้ยว แทนที่จะใช้เวลา 86,400 วินาทีที่คาดไว้โดยการคูณ 24 ชั่วโมง 60 นาที 60 วินาที นี่อาจฟังดูไม่แตกต่างกันมาก แต่เท่ากับหนึ่งวินาทีเต็มทุกๆ 18 เดือน หากปล่อยไว้โดยไม่ตรวจสอบ ก็จะสังเกตเห็นได้เมื่อเวลาผ่านไป และกลายเป็นปัญหาในที่สุด
เราเข้ามาอยู่ในสถานการณ์ที่น่าอึดอัดนี้ได้อย่างไร? ทำไมไม่กำหนดวินาทีเพื่อให้มีจำนวนที่ถูกต้อง? แนวคิดที่สมเหตุสมผลนี้ถูกทดลองในปี 1874 แต่ก็ต้องพบกับอุปสรรค: โลกยังคงเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ
การตัดสินใจที่ดีขึ้นเริ่มต้นด้วยข้อมูลที่ดีขึ้น
ในแง่ของSIวินาทีมาตรฐานของวันนี้ (กำหนดโดยฟิสิกส์อะตอม) ความแตกต่างข้างต้นเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าวันสูญเสียไปประมาณ 0.0015 วินาทีต่อศตวรรษ สาเหตุหลักมาจากแรงเสียดทานของกระแสน้ำ
ไม่เพียงเท่านั้น มันยังเปลี่ยนแปลงค่อนข้างผิดเพี้ยนไปเนื่องจากการแจกจ่ายซ้ำจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น การขยายตัวทางความร้อนในมหาสมุทรช้าลงเนื่องจากภาวะโลกร้อน เช่นเดียวกับที่นั่งหมุนในสนามเด็กเล่นที่หมุนช้าลงโดยการอนุรักษ์โมเมนตัมเชิงมุม เมื่อคุณวางร่างกายให้ห่างจากจุดศูนย์กลางมากขึ้น
อธิกวินาทีใช้เพื่อให้แน่ใจว่าระบบการบอกเวลาปกติของเรา เวลาสากลเชิงพิกัด ( UTC ) จะอยู่ห่างจากทางเลือกการติดตามโลกอย่าง Universal Time ( UT1 ) ไม่เกิน 0.9 วินาที
แต่ไม่เหมือนปีอธิกสุรทิน วินาทีอธิกสุรทินไม่สามารถคำนวณล่วงหน้าได้หลายศตวรรษ เนื่องจากโลกเคลื่อนที่อย่างผิดปกติ จึงต้องมีการสังเกตอย่างใกล้ชิด และกำหนดวินาทีอธิกสุรทินตามความจำเป็น
ใน UT1 วินาทีจริงจะแปรผันตามระยะเวลา โดยถูกยืดและบีบอัดเพื่อให้ตรงกับการเปลี่ยนแปลงของโลก ใน UTC วินาทีทั้งหมดเป็นวินาทีมาตรฐานของ SI ซึ่งง่ายกว่ามาก แต่หมายความว่าหากคุณต้องการลด
ความเร็วหรือเพิ่มความเร็ว UTC ก็ไม่มีทางเลือกอื่นนอกจากข้ามไป
วินาทีอธิกสุรทินทั้งหมดจนถึงตอนนี้เป็น “บวก” ซึ่งหมายความว่ามีวินาทีพิเศษแทรกเข้ามา ซึ่งสอดคล้องกับการกระโดดของเข็มนาฬิกาย้อนกลับ และทำให้ช้าลง
หมดเวลาสำหรับอธิกวินาทีแล้วหรือ
ระบบอธิกวินาทีอยู่กับเรามาตั้งแต่ปี 2515 ระบบนี้แสดงถึงบทสำคัญในประวัติศาสตร์ของการจับเวลาพลเรือนที่ยุ่งเหยิง และนิยามของวินาที อย่างไรก็ตามอาจมีการนับวันเวลา
เป็นเวลาหลายปีที่การสนับสนุนเพิ่มขึ้นภายในสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศซึ่งเป็นหน่วยงานมาตรฐานที่ควบคุมอธิกวินาทีเพื่อยกเลิก
เหตุผลหลักคือความซับซ้อน พูดง่ายๆ ก็คือ ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สามารถทำสิ่งผิดพลาดได้ และผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นนั้นร้ายแรง ตั้งแต่ความล้มเหลวในการนำทางที่นำไปสู่การชนกัน การทำธุรกรรมทางการเงินที่ผิดพลาด คอมพิวเตอร์ล่ม และการไม่สามารถระบุเวลา UTC ได้อย่างน่าเชื่อถือในอนาคต เนื่องจากยังไม่ทราบเวลาอธิกสุรทินที่สอง!
เนื่องจาก UTC กระโดดถอยหลังในวินาทีอธิกสุรทิน จึงมีผลกับวินาทีก่อนที่จะกระโดดซ้ำ การจัดการ “การเดินทางข้ามเวลา” นั้นโดยเนื้อแท้แล้วซับซ้อนและเกิดข้อผิดพลาดได้ง่าย ดังนั้นในหลายกรณี การดำเนินการที่แนะนำคือเพียงแค่ปิดระบบและเริ่มต้นใหม่หลังจากก้าวกระโดด
สามารถดูภาพประกอบของปัญหาได้ในอินเทอร์เน็ต คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องมีนาฬิกาซอฟต์แวร์ที่โดยทั่วไปอาศัยการสื่อสารกับเซิร์ฟเวอร์เวลาผ่านเครือข่ายเพื่อซิงโครไนซ์กับ UTC การจับเวลาเครือข่ายเป็นบริการอินเทอร์เน็ตหลัก และหัวใจสำคัญคือเซิร์ฟเวอร์ Stratum-1ซึ่งสามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์อ้างอิงได้โดยตรง เช่น นาฬิกาอะตอม
เรารวบรวมข้อมูลจากเซิร์ฟเวอร์ประมาณ 180 แห่งทั่วโลกในช่วงเหตุการณ์อธิกวินาทีเดือนมิถุนายน 2558 และประเมินจากสองมุมมอง
ประการแรก ตัวนาฬิกาเอง: พวกเขากระโดดอย่างหมดจดและเฉียบคมตรงตามที่ต้องการหรือไม่?
ประการที่สอง ในระดับโปรโตคอลที่เกี่ยวข้องกับข้อความที่เซิร์ฟเวอร์ส่งไปยังคอมพิวเตอร์ที่พึ่งพาพวกเขา: พวกเขาแจ้งให้พวกเขาทราบอย่างเหมาะสมเกี่ยวกับการก้าวกระโดดที่กำลังจะมาถึงหรือไม่?
โดยรวมแล้ว เราพบว่าเซิร์ฟเวอร์ส่วนใหญ่ 61% ทำงานได้อย่างถูกต้อง เซิร์ฟเวอร์จำนวนมากเป็นที่รู้จักและถูกใช้งานอย่างมาก ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อไคลเอ็นต์นับพันราย ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดช่องโหว่ด้านความปลอดภัย
ขณะนี้มีการทดลองเพิ่มเติมสำหรับกิจกรรมในปี 2559 ซึ่งเกี่ยวข้องกับเซิร์ฟเวอร์เกือบ 500 เครื่อง รวมถึงจากโครงการntppool ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย
นี่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการกำหนดเวลาเครือข่าย ที่กว้างขึ้นที่ UTS ซึ่งนำโดยตัวฉันเองร่วมกับ Dr. Yi Cao ซึ่งมีเป้าหมายในการปรับโฉมระบบทั่วโลก และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อให้มันขยายขนาดสู่ Internet of Things ได้อย่างน่าเชื่อถือ
สุดท้ายนี้ เราต้องชี้ให้เห็นว่าวินาทีอธิกสุรทินเกิดขึ้นพร้อมกันทั่วโลก และไม่สามารถเป็นเวลาเที่ยงคืนได้ทุกที่
ดังที่ฉันได้ยืนยันกับ Dr Michael Wouters ซึ่งรับผิดชอบเรื่องเวลาอ้างอิงของออสเตรเลียที่National Measurement Instituteสำหรับเรา เวลาดังกล่าวจะเกิดขึ้นเวลา 11.00 น. AEDT ของวันที่ 1 มกราคม 2017 เก็บจิบสุดท้ายไว้ก่อน
