うるう秒が必要なのはなぜですか？

簡単な答えは、2月29日と同じことに対するものです。つまり、新年が時間とともに夏にシフトしないようにするためです。

しかし、彼らはどこから来たのでしょうか？ 答えは下にあります。







これを理解するには、時間の測定が2つの相反する要件を満たさなければならないことに注意する必要があります。



1.均一にするには、つまり、冬の日は夏の日と等しく、日中の2番目は夜の2番目と等しくなければなりません。

2.時間は自然のサイクルに対応する必要があります。冬は寒く、夏は暖かく、日中は明るく、夜は暗くする必要があります。



たとえば、年と日を取ります。 ご存知のように、年には整数の日数が含まれていないため、年に365日が含まれると仮定すると、約4年で1日のエラーが発生します。 この間違いを考慮しない場合、新年は冬ではなく、別の時期に祝わなければなりません。 この現象を排除するために、4年ごとに追加の日が管理されます。 これは、いわゆるユリウス暦です。 また、完全に正確ではないため、ほとんどの国でグレゴリオ暦が使用されています。これは、100で割り切れる年を除いて、4年ごとに1日余分に1日を導入し、最初の2桁は4で割り切れません。 誰もがグレゴリオ暦に切り替えたわけではないので、たとえば、ロシアでは旧正月のような異様なイベントがあります。



日が経つと、すべてが非常に単純になりますが、うるう秒はどこから来るのでしょうか？

それを理解してみましょう。 昼と夜の変化に日を結び付け、太陽の位置によって日の始まりと終わりを決定することは論理的です。 問題は、地球の軌道の楕円率のために、太陽が黄道に沿って不均一に移動することです。 そのため、天の赤道に沿って均一に移動する、いわゆる「真ん中の太陽」が導入されます。 この平均太陽を計算するには、地球の自転にバインドする必要があります。 ご存知のように、地球は約23時間56分4秒でその軸の周りを1回転します。 これは、いわゆる星空の日です。 通常の晴れた日の星の日を再計算することにより、地球の安定した回転に基づいて非常に正確に時間を測定できます。 1日を24時間で、1時間ごとに60分で、1分ごとに60秒で割ると、その日には86,400秒が含まれることになります。 今回はUT1と呼ばれます。



そのため、月の動きの非常に正確な理論、つまりブラウンヒル理論が作成された19世紀の終わり頃まで信じられていました。 天体力学のすべての理論と同様に、この理論はいわゆるエフェメリス時間-ETと呼ばれる均一に現在の時間を使用します。 実際、相対性理論の一般理論が教えているように、絶対時間はなく、地球TDTの中心に起因する時間と太陽系TDBの重心に起因する時間を区別する必要がありますが、この場合、この違いは無視できます。 ブラウンヒル理論に戻りましょう。 この理論では、たとえば地球の非球形性や大型惑星の影響など、さまざまなパラメーターを考慮に入れましたが、その予測は観測とは少し異なりました。 この矛盾を解消することは不可能だったため、この問題は理論上ではなく、地球が不均一に回転しているという事実が示唆されました。 非常に正確な原子時計の出現により、20世紀半ばにのみこれを検証することができました。 地球の自転が遅くなる、つまり一日の長さが長くなることがわかりました。 ここで問題が発生しました-異なる期間の秒を作成し、日数で86400秒を残すか、秒を修正し、原子時計（TAIと呼ばれる時間）と観測の間の不一致が約1秒になるときに追加の秒を入力します。 2番目のオプションを選択しました。 秒の長さが常に同じであるが、太陽の時間にできるだけ近い時間はUTCと呼ばれます。



これらの時間はどのように関係しており、誰がこれをすべて見ていますか？ これは、ウェブサイトがhttp://hpiers.obspm.fr/eop-pcであるパリの特別なサービスです。 このサイトでは、UT1-UTCの差とうるう秒の数を確認できます（UT1-UTCの差が0.5秒を超える場合は、12月31日または6月30日に入力されます）。 2つの興味深い点に注意する必要があります。 まず、将来の地球の自転の挙動は不明であるため、UT1-UTCの差は予測不可能であり、観測からのみ取得できます。 第二に、地球の自転の角速度に非常に小さな変化がある場合、角速度の小さな変化に時間を掛ける、つまり累積効果が発生するため、うるう秒は十分に速く実行できます。