Segundo bisiesto
Un segundo bisiesto es un ajuste de un segundo que ocasionalmente se aplica al Tiempo Universal Coordinado (UTC), para acomodar la diferencia entre el tiempo preciso (Tiempo Atómico Internacional (TAI), medido por atómico relojes) y la hora solar observada imprecisa (UT1), que varía debido a las irregularidades y la desaceleración a largo plazo en la rotación de la Tierra. El estándar de hora UTC, ampliamente utilizado para el cronometraje internacional y como referencia para la hora civil en la mayoría de los países, usa TAI y, en consecuencia, se adelantaría a la hora solar observada a menos que se restablezca a UT1 según sea necesario. La función de segundo intercalar existe para proporcionar este ajuste. El segundo intercalar se introdujo en 1972 y desde entonces se han agregado 27 segundos intercalares a UTC.
Debido a que la velocidad de rotación de la Tierra varía en respuesta a eventos climáticos y geológicos, los segundos bisiestos UTC están espaciados irregularmente y son impredecibles. El Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación de la Tierra (IERS) suele decidir la inserción de cada segundo bisiesto UTC con unos seis meses de antelación, para garantizar que la diferencia entre las lecturas UTC y UT1 nunca supere los 0,9 segundos.
Esta práctica ha demostrado ser disruptiva, particularmente en el siglo XXI y especialmente en los servicios que dependen de un sellado de tiempo preciso o un control de procesos de tiempo crítico. La Unión Internacional de Telecomunicaciones estaba considerando en 2015 si continuar o no con la práctica. En noviembre de 2022, en la 27.ª Conferencia General sobre Pesos y Medidas, se decidió abandonar el segundo intercalar para 2035 o antes. A partir de entonces, se permitirá que la diferencia entre el tiempo atómico y astronómico crezca hasta un valor mayor aún por determinar. Una posible medida futura sugerida sería dejar que la discrepancia aumente a un minuto completo, lo que llevaría de 50 a 100 años, y luego hacer que el último minuto del día tome dos minutos en una "especie de frotis" sin discontinuidad.
Historia
Alrededor del año 140 d. C., Ptolomeo, el astrónomo alejandrino, subdividió sexagesimalmente tanto el día solar medio como el día solar verdadero en al menos seis lugares después del punto sexagesimal, y usó fracciones simples tanto de la hora equinoccial como de la hora estacional., ninguno de los cuales se parece al segundo moderno. Los eruditos musulmanes, incluido al-Biruni en 1000, subdividieron el día solar medio en 24 horas equinocciales, cada una de las cuales se subdividió sexagesimalmente, es decir, en las unidades de minuto, segundo, tercero, cuarto y quinto, creando el segundo moderno como 1⁄60 de 1⁄60 de 1⁄24 = 1⁄86 400 del día solar medio en el proceso. Con esta definición, el segundo fue propuesto en 1874 como la unidad base de tiempo en el sistema de unidades CGS. Poco después, Simon Newcomb y otros descubrieron que el período de rotación de la Tierra variaba de forma irregular, por lo que en 1952, la Unión Astronómica Internacional (UAI) definió el segundo como una fracción del año sideral. En 1955, considerando el año tropical más fundamental que el año sideral, la IAU redefinió el segundo como la fracción 1 ⁄31 556 925,975 del año tropical medio 1900,0. En 1956, un valor ligeramente más preciso de 1⁄31 556 925,9747 fue adoptado para la definición del segundo por el Comité Internacional de Pesos y Medidas, y en 1960 por la Conferencia General de Pesos y Medidas, pasando a formar parte del Sistema Internacional de Unidades (SI).
Finalmente, también se descubrió que esta definición era inadecuada para mediciones de tiempo precisas, por lo que en 1967, el segundo SI se redefinió nuevamente como 9 192 631 770 períodos de la radiación emitida por un átomo de cesio-133 en la transición entre los dos niveles hiperfinos de su estado fundamental. Ese valor coincidía con 1 parte en 1010 con el segundo astronómico (efemérides) entonces en uso. También estuvo cerca de 1⁄86 400 de el día solar medio como promedio entre los años 1750 y 1892.
Sin embargo, durante los últimos siglos, la duración del día solar medio ha aumentado entre 1,4 y 1,7 ms por siglo, según el tiempo promedio. En 1961, el día solar medio ya era un milisegundo o dos más largo que 86400 SI segundos. Por lo tanto, los estándares de tiempo que cambian la fecha después de precisamente 86 400segundos SI, como el Tiempo Atómico Internacional (TAI), se convertirían cada vez más en estándares vinculados al día solar medio, como el Tiempo Universal (UT).
Cuando se instituyó el estándar Coordinated Universal Time (UTC) en 1960, basado en relojes atómicos, se consideró necesario mantener el acuerdo con UT, que hasta entonces había sido la referencia para los servicios de transmisión de tiempo. De 1960 a 1971, el BIH redujo la velocidad de los relojes atómicos UTC para que permanecieran sincronizados con UT2, una práctica conocida como el "segundo de goma". La tasa de UTC se decidió al comienzo de cada año y fue más lenta que la tasa del tiempo atómico en -150 partes por 1010 para 1960-1962, en -130 partes por 10 10 para 1962–63, por −150 partes por 1010 nuevamente para 1964–65, y por −300 partes por 1010 para 1966–1971. Junto con el cambio de velocidad, se necesitaba un paso ocasional de 0,1 s (0,05 s antes de 1963). Esta tasa de UTC predominantemente desplazada en frecuencia fue transmitida por MSF, WWV y CHU, entre otras estaciones horarias. En 1966, el CCIR aprobó el "tiempo atómico escalonado" (SAT), que ajustó el tiempo atómico con ajustes más frecuentes de 0,2 s para mantenerlo dentro de los 0,1 s de UT2, porque no tenía ajustes de velocidad. SAT fue transmitido por WWVB entre otras estaciones horarias.
En 1972, se introdujo el sistema de segundos intercalares para que los segundos UTC pudieran establecerse exactamente iguales al segundo SI estándar, manteniendo la hora UTC del día y los cambios de fecha UTC sincronizados con los de UT1. Para entonces, el reloj UTC ya estaba 10 segundos por detrás de TAI, que se había sincronizado con UT1 en 1958, pero había estado contando verdaderos segundos SI desde entonces. Después de 1972, ambos relojes han estado marcando en SI segundos, por lo que la diferencia entre sus pantallas en cualquier momento es de 10 segundos más el número total de segundos bisiestos que se han aplicado a UTC a partir de ese momento; a partir de junio de 2020, se han aplicado 27 segundos bisiestos a UTC, por lo que la diferencia es 10 + 27 = 37 segundos.
Inserción de segundos bisiestos
Año | 30 de junio | Dec 31 |
---|---|---|
1972 | + 1 | + 1 |
1973 | 0 | + 1 |
1974 | 0 | + 1 |
1975 | 0 | + 1 |
1976 | 0 | + 1 |
1977 | 0 | + 1 |
1978 | 0 | + 1 |
1979 | 0 | + 1 |
1980 | 0 | 0 |
1981 | + 1 | 0 |
1982 | + 1 | 0 |
1983 | + 1 | 0 |
1984 | 0 | 0 |
1985 | + 1 | 0 |
1986 | 0 | 0 |
1987 | 0 | + 1 |
1988 | 0 | 0 |
1989 | 0 | + 1 |
1990 | 0 | + 1 |
1991 | 0 | 0 |
1992 | + 1 | 0 |
1993 | + 1 | 0 |
1994 | + 1 | 0 |
1995 | 0 | + 1 |
1996 | 0 | 0 |
1997 | + 1 | 0 |
1998 | 0 | + 1 |
1999 | 0 | 0 |
2000 | 0 | 0 |
2001 | 0 | 0 |
2002 | 0 | 0 |
2003 | 0 | 0 |
2004 | 0 | 0 |
2005 | 0 | + 1 |
2006 | 0 | 0 |
2007 | 0 | 0 |
2008 | 0 | + 1 |
2009 | 0 | 0 |
2010 | 0 | 0 |
2011 | 0 | 0 |
2012 | + 1 | 0 |
2013 | 0 | 0 |
2014 | 0 | 0 |
2015 | + 1 | 0 |
2016 | 0 | + 1 |
2017 | 0 | 0 |
2018 | 0 | 0 |
2019 | 0 | 0 |
2020 | 0 | 0 |
2021 | 0 | 0 |
2022 | 0 | 0 |
2023 | 0 | |
Año | 30 de junio | Dec 31 |
Total | 11 | 16 |
27 | ||
TAI actual - UTC | ||
37 |
La programación de segundos bisiestos se delegó inicialmente a la Oficina Internacional de la Hora (BIH), pero pasó al Servicio Internacional de Sistemas de Referencia y Rotación de la Tierra (IERS) el 1 de enero de 1988. IERS generalmente decide aplicar un segundo bisiesto siempre que la diferencia entre UTC y UT1 se acerque a 0,6 s, para evitar que la diferencia entre UTC y UT1 supere los 0,9 s.
El estándar UTC permite que se apliquen segundos bisiestos al final de cualquier mes UTC, con primera preferencia en junio y diciembre y segunda preferencia en marzo y septiembre. A partir de enero de 2017, todos se han insertado al final del 30 de junio o del 31 de diciembre. IERS publica anuncios cada seis meses, ya sea que ocurran segundos intercalares o no, en su "Boletín C". Dichos anuncios generalmente se publican mucho antes de cada posible segundo bisiesto, generalmente a principios de enero para el 30 de junio y a principios de julio para el 31 de diciembre. Algunas transmisiones de señales horarias dan anuncios de voz de un segundo bisiesto inminente.
Entre 1972 y 2020, se insertó un segundo bisiesto cada 21 meses, en promedio. Sin embargo, el espacio es bastante irregular y aparentemente creciente: no hubo segundos intercalares en el intervalo de seis años entre el 1 de enero de 1999 y el 31 de diciembre de 2004, pero hubo nueve segundos intercalares en los ocho años 1972-1979.
A diferencia de los días bisiestos, que comienzan después del 28 de febrero a las 23:59:59 hora local, los segundos bisiestos UTC ocurren simultáneamente en todo el mundo; por ejemplo, el segundo intercalar el 31 de diciembre de 2005, 23:59:60 UTC fue el 31 de diciembre de 2005, 18:59:60 (6:59:60 p. m.) en la hora estándar del este de EE. UU. y el 1 de enero de 2006, 08: 59:60 (a. m.) hora estándar de Japón.
Proceso
Cuando es obligatorio, se inserta un segundo bisiesto positivo entre el segundo 23:59:59 de una fecha de calendario UTC seleccionada y el segundo 00:00:00 de la fecha siguiente. La definición de UTC establece que se prefiere el último día de diciembre y junio, con el último día de marzo o septiembre como segunda preferencia, y el último día de cualquier otro mes como tercera preferencia. Todos los segundos bisiestos (a partir de 2019) se han programado para el 30 de junio o el 31 de diciembre. El segundo adicional se muestra en los relojes UTC como 23:59:60. En los relojes que muestran la hora local vinculada a UTC, el segundo bisiesto puede insertarse al final de otra hora (o media hora o cuarto de hora), según la zona horaria local. Un segundo intercalar negativo suprimiría el segundo 23:59:59 del último día de un mes elegido, de modo que el segundo 23:59:58 de esa fecha sería seguido inmediatamente por el segundo 00:00:00 de la fecha siguiente. Desde la introducción de los segundos bisiestos, el día solar medio ha superado al tiempo atómico solo durante períodos muy breves y no ha desencadenado un segundo bisiesto negativo.
Ralentización de la rotación de la Tierra
Los segundos bisiestos están espaciados irregularmente porque la velocidad de rotación de la Tierra cambia de forma irregular. De hecho, la rotación de la Tierra es bastante impredecible a largo plazo, lo que explica por qué los segundos intercalares se anuncian con solo seis meses de antelación.
F. R. Stephenson y L. V. Morrison desarrollaron un modelo matemático de las variaciones en la duración del día solar, basado en registros de eclipses para el período 700 A.C. a 1623 CE, observaciones telescópicas de ocultaciones para el período 1623 hasta 1967 y relojes atómicos a partir de entonces. El modelo muestra un aumento constante del día solar medio en 1,70 ms (± 0,05 ms) por siglo, más un cambio periódico de unos 4 ms de amplitud y un período de unos 1500 años. Durante los últimos siglos, la tasa de alargamiento del día solar medio ha sido de aproximadamente 1,4 ms por siglo, siendo la suma del componente periódico y la tasa general.
La razón principal de la ralentización de la rotación de la Tierra es la fricción de las mareas, que por sí sola alargaría el día en 2,3 ms/siglo. Otros factores que contribuyen son el movimiento de la corteza terrestre en relación con su núcleo, los cambios en la convección del manto y cualquier otro evento o proceso que provoque una redistribución significativa de la masa. Estos procesos cambian el momento de inercia de la Tierra, lo que afecta la velocidad de rotación debido a la conservación del momento angular. Algunas de estas redistribuciones aumentan la velocidad de rotación de la Tierra, acortan el día solar y se oponen a la fricción de las mareas. Por ejemplo, el rebote glacial acorta el día solar en 0,6 ms/siglo y se cree que el terremoto del Océano Índico de 2004 lo acortó en 2,68 microsegundos.
Sin embargo, es un error considerar los segundos intercalares como indicadores de una desaceleración de la tasa de rotación de la Tierra; son indicadores de la diferencia acumulada entre el tiempo atómico y el tiempo medido por la rotación de la Tierra. El diagrama en la parte superior de esta sección muestra que en 1972 la duración promedio del día era de aproximadamente 86400.003 segundos y en 2016 fue aproximadamente 86400.001 segundos, lo que indica un aumento general en la tasa de rotación de la Tierra durante ese período de tiempo. Se insertaron segundos bisiestos positivos durante ese tiempo porque la duración promedio anual del día se mantuvo mayor que 86400 SI segundos, no debido a una desaceleración de la velocidad de rotación de la Tierra.
En 2021, se informó que la Tierra giraba más rápido en 2020 y experimentó los 28 días más cortos desde 1960, cada uno de los cuales duró menos de 86399.999 segundos. Esto hizo que los ingenieros de todo el mundo discutieran un segundo intercalar negativo y otras posibles medidas de cronometraje, de las cuales algunos podrían eliminar los segundos intercalares.
El futuro de los segundos bisiestos
Las escalas de tiempo TAI y UT1 están definidas con precisión, la primera por relojes atómicos (y, por lo tanto, independientes de la rotación de la Tierra) y la segunda por observaciones astronómicas (que miden la rotación planetaria real y, por lo tanto, el tiempo solar en el Greenwich). meridiano). UTC (en el que generalmente se basa el tiempo civil) es un compromiso, avanzando con segundos atómicos pero reiniciado periódicamente por un segundo bisiesto para que coincida con UT1.
La irregularidad e imprevisibilidad de los segundos bisiestos UTC es problemática para varias áreas, especialmente la informática (ver más abajo). Con los crecientes requisitos de precisión en los sistemas de automatización y el comercio de alta frecuencia, esto plantea una serie de problemas, ya que un segundo bisiesto representa un salto hasta un millón de veces mayor que la precisión requerida para los relojes de la industria. En consecuencia, la práctica de larga data de insertar segundos intercalares está siendo revisada por el organismo de normalización internacional pertinente.
Propuestas internacionales para la eliminación de los segundos intercalares
El 5 de julio de 2005, el Jefe del Centro de Orientación de la Tierra del IERS envió un aviso a los suscriptores de los Boletines C y D del IERS, solicitando comentarios sobre una propuesta de EE. segundos bisiestos desde el estándar de transmisión UTC antes de 2008 (el ITU-R es responsable de la definición de UTC). Se esperaba que se considerara en noviembre de 2005, pero la discusión se pospuso desde entonces. Según la propuesta, los segundos bisiestos serían técnicamente reemplazados por horas bisiestas como un intento de satisfacer los requisitos legales de varias naciones miembros de ITU-R de que el tiempo civil esté ligado astronómicamente al Sol.
Se han planteado varias objeciones a la propuesta. P. Kenneth Seidelmann, editor del Suplemento explicativo del Almanaque astronómico, escribió una carta lamentando la falta de información pública consistente sobre la propuesta y la justificación adecuada. Steve Allen, de la Universidad de California, Santa Cruz, citó lo que afirmó ser el gran impacto en los astrónomos en un artículo de Science News. Tiene un extenso sitio en línea dedicado a los problemas y la historia de los segundos intercalares, que incluye un conjunto de referencias sobre la propuesta y los argumentos en contra.
En la Asamblea General de 2014 de la Unión Internacional de Científicos de Radio (URSI), Demetrios Matsakis, científico jefe de servicios de tiempo del Observatorio Naval de los Estados Unidos, presentó el razonamiento a favor de la redefinición y las refutaciones a los argumentos. hecho en su contra. Hizo hincapié en la incapacidad práctica de los programadores de software para tener en cuenta el hecho de que los segundos intercalares hacen que el tiempo parezca retroceder, especialmente cuando la mayoría de ellos ni siquiera saben que existen los segundos intercalares. Se presentó la posibilidad de que los segundos intercalares sean un peligro para la navegación, así como los efectos observados en el comercio.
Estados Unidos formuló su posición sobre este asunto basándose en el asesoramiento de la Administración Nacional de Telecomunicaciones e Información y la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), que solicitó comentarios del público en general. Esta posición está a favor de la redefinición.
En 2011, Chunhao Han del Centro de Información Global de Aplicación y Exploración de Beijing dijo que China no había decidido cuál sería su voto en enero de 2012, pero algunos académicos chinos consideran importante mantener un vínculo entre la hora civil y astronómica debido a tradición china. La votación de 2012 finalmente se aplazó. En un taller patrocinado por ITU/BIPM sobre el segundo intercalar, Han expresó su opinión personal a favor de abolir el segundo intercalar, y Han, junto con otros científicos chinos de cronometraje, expresaron nuevamente un apoyo similar para la redefinición en la Asamblea General de URSI. en 2014.
En una sesión especial de la Reunión de la Telecomunidad de Asia-Pacífico el 10 de febrero de 2015, Chunhao Han indicó que China ahora apoyaba la eliminación de los futuros segundos intercalares, al igual que todos los demás representantes nacionales (de Australia, Japón y el República de Corea). En esta reunión, Bruce Warrington (NMI, Australia) y Tsukasa Iwama (NICT, Japón) manifestaron especial preocupación por los mercados financieros debido al segundo intercalar que se produce en medio de una jornada laboral en su parte del mundo. Después de la reunión de la RPC 15-2 de marzo/abril de 2015, el borrador ofrece cuatro métodos que la CMR-15 podría utilizar para cumplir con la Resolución 653 de la CMR-12.
Los argumentos en contra de la propuesta incluyen el costo desconocido de un cambio tan importante y el hecho de que el tiempo universal ya no se corresponderá con el tiempo solar medio. También se responde que ya están disponibles dos escalas de tiempo que no siguen los segundos intercalares, el Tiempo Atómico Internacional (TAI) y el tiempo del Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Las computadoras, por ejemplo, podrían usarlos y convertirlos a UTC oa la hora civil local según sea necesario para la salida. Los receptores de tiempo de GPS económicos están fácilmente disponibles, y las transmisiones satelitales incluyen la información necesaria para convertir el tiempo de GPS a UTC. También es fácil convertir la hora de GPS a TAI, ya que TAI siempre está exactamente 19 segundos por delante de la hora de GPS. Los ejemplos de sistemas basados en tiempo GPS incluyen los sistemas celulares digitales CDMA IS-95 y CDMA2000. En general, los sistemas informáticos utilizan UTC y sincronizan sus relojes mediante Network Time Protocol (NTP). Los sistemas que no pueden tolerar las interrupciones causadas por los segundos bisiestos pueden basar su tiempo en TAI y usar el Protocolo de tiempo de precisión. Sin embargo, el BIPM ha señalado que esta proliferación de plazos genera confusión.
En la 47.ª reunión del Comité de Interfaz de Servicio del Sistema de Posicionamiento Global Civil en Fort Worth, Texas, en septiembre de 2007, se anunció que se enviaría una votación por correo para detener los segundos intercalares. El plan para la votación fue:
- April 2008: ITU Working Party 7A will submit to ITU Study Group 7 project recommendation on stop salto seconds
- During 2008, Study Group 7 realizarán un voto por correo entre los Estados miembros
- Octubre de 2011: La UIT-R publicó su documento de estado, Estudio del Tiempo Universal Coordinado (UTC) en la UIT-R, en preparación para la reunión de enero de 2012 en Ginebra; el documento informó que, hasta la fecha, en respuesta a las encuestas basadas en la web de la agencia de las Naciones Unidas 2010 y 2011 que solicitaban información sobre el tema, había recibido 16 respuestas de los 192 Estados Miembros con "13 a favor del cambio, 3 siendo contrarios".
- Enero de 2012: La UIT toma una decisión.
En enero de 2012, en lugar de decidir sí o no según este plan, la UIT decidió posponer una decisión sobre los segundos intercalares hasta la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones de noviembre de 2015. En esta conferencia, nuevamente se decidió continuar utilizando los segundos intercalares, pendiente de mayor estudio y consideración en la próxima conferencia en 2023.
En octubre de 2014, Włodzimierz Lewandowski, presidente del subcomité de cronometraje del Comité de servicio de interfaz de GPS civil y miembro de la Junta del programa de navegación de ESA, presentó una resolución respaldada por CGSIC a la UIT que respaldaba la redefinición y describía los segundos intercalares como un "peligro para la navegación".
Algunas de las objeciones al cambio propuesto han sido abordadas por sus partidarios. Por ejemplo, Felicitas Arias, quien como Directora del Departamento de Tiempo, Frecuencia y Gravimetría del International Bureau of Weights and Measures (BIPM) fue responsable de generar UTC, señaló en un comunicado de prensa que la deriva de aproximadamente un minuto cada 60 a 90 años podría compararse con la variación anual de 16 minutos entre la hora solar verdadera y la hora solar media, la diferencia de una hora por el uso de la luz del día y la diferencia de varias horas en ciertas zonas horarias geográficamente extragrandes.
Una alternativa propuesta al segundo bisiesto es la hora bisiesto o minuto bisiesto, que requiere cambios solo una vez cada pocos siglos.
El 18 de noviembre de 2022, la Conferencia General de Pesos y Medidas (CGPM) resolvió eliminar los segundos intercalares para 2035.
El año 2035 para eliminar los segundos bisiestos se eligió considerando la solicitud de Rusia de extender la línea de tiempo, ya que, a diferencia del sistema global de navegación por satélite de Estados Unidos, el GPS, que no ajusta su tiempo con los segundos bisiestos, el sistema de Rusia, GLONASS, ajusta su tiempo con segundos bisiestos.
Problemas creados por la inserción (o eliminación) de segundos bisiestos
Cálculo de diferencias horarias y secuencia de eventos
Para calcular el tiempo transcurrido en segundos entre dos fechas UTC dadas se requiere consultar una tabla de segundos bisiestos, que debe actualizarse cada vez que se anuncia un nuevo segundo bisiesto. Dado que los segundos bisiestos se conocen solo con 6 meses de anticipación, no se pueden calcular los intervalos de tiempo para fechas UTC más futuras.
Anuncio de falta de segundos bisiestos
Aunque BIPM anuncia un segundo bisiesto con 6 meses de antelación, la mayoría de los sistemas de distribución horaria (SNTP, IRIG-B, PTP) anuncian segundos bisiestos como máximo con 12 horas de antelación, a veces solo en el último minuto y algunos incluso no lo anuncian (DNP 03). Los relojes que no están sincronizados con regularidad pueden perder un segundo bisiesto, pero aun así pueden afirmar que están perfectamente sincronizados.
Diferencias de implementación
No todos los relojes implementan los segundos bisiestos de la misma manera. Los segundos bisiestos en el tiempo de Unix se implementan comúnmente repitiendo 23:59:59 o agregando la marca de tiempo 23:59:60. El protocolo de tiempo de red (SNTP) congela el tiempo durante el segundo bisiesto, algunos servidores de tiempo declaran "condición de alarma". Otros esquemas difuminan el tiempo en la vecindad de un segundo bisiesto, extendiendo el segundo de cambio en un período más largo. Esto tiene como objetivo evitar cualquier efecto negativo de un paso sustancial (según los estándares modernos) en el tiempo. Este enfoque ha dado lugar a diferencias entre los sistemas, ya que el smear de salto no está estandarizado y en la práctica se utilizan varios esquemas diferentes.
Representación textual del segundo bisiesto
BIPM define la representación textual de un segundo bisiesto como "23:59:60". Hay programas que no están familiarizados con este formato y pueden informar un error al tratar con dicha entrada.
Representación binaria del segundo bisiesto
La mayoría de los sistemas operativos de computadora y la mayoría de los sistemas de distribución de tiempo representan el tiempo con un contador binario que indica el número de segundos transcurridos desde una época arbitraria; por ejemplo, desde 1970-01-01 00:00:00 en máquinas POSIX o desde 1900-01-01 00: 00:00 en NTP. Este contador no cuenta segundos bisiestos positivos y no tiene indicador de que se ha insertado un segundo bisiesto, por lo que dos segundos consecutivos tendrán el mismo valor de contador. Algunos sistemas operativos de computadora, en particular Linux, asignan al segundo bisiesto el valor del contador del segundo anterior, 23:59:59 (secuencia 59–59–0), mientras que otros las computadoras (y la distribución de tiempo IRIG-B) asignan al segundo bisiesto el valor del contador del siguiente segundo, 00:00:00 (secuencia 59–0–0). Dado que no existe un estándar que rija esta secuencia, la marca de tiempo de los valores muestreados exactamente al mismo tiempo puede variar en un segundo. Esto puede explicar las fallas en los sistemas de tiempo crítico que se basan en valores con marca de tiempo.
Otros problemas de software informados asociados con el segundo bisiesto
Varios modelos de receptores satelitales de navegación global tienen fallas de software asociadas con los segundos bisiestos:
- Algunas versiones anteriores de Motorola Oncore VP, UT, GT y M12 GPS receptores tenían un error de software que causaría que un solo timetamp fuera por un día si no se programara un segundo salto durante 256 semanas. El 28 de noviembre de 2003, esto sucedió. A medianoche, los receptores con este firmware informaron el 29 de noviembre de 2003, por un segundo y luego se revertieron al 28 de noviembre de 2003.
- Los receptores GPS Trimble más antiguos tenían un defecto de software que insertaría un salto segundo inmediatamente después de que la constelación GPS comenzara a emitir el próximo salto segundo tiempo de inserción (algunos meses antes del salto real segundo), en lugar de esperar el próximo salto segundo para suceder. Esto dejó el tiempo libre del receptor en un segundo.
- Más antiguo Datum Tymeserve 2100 receptores GPS y receptores Symmetricom Tymeserve 2100 aplican un salto segundo tan pronto como se reciba una segunda notificación de salto, en lugar de esperar la fecha correcta. Los fabricantes ya no soportan estos modelos y no hay software corregido disponible. Se ha descrito y probado una solución de trabajo, pero si el sistema GPS retransmite el anuncio, o la unidad está apagada, el problema volverá a ocurrir.
- Se encontraron cuatro marcas diferentes de receptores de navegación que utilizan datos de satélites BeiDou para implementar segundos de salto un día antes. Esto se trazó a un error relacionado con cómo el protocolo BeiDou numera los días de la semana.
Varios proveedores de software han distribuido software que no ha funcionado correctamente con el concepto de segundos intercalares:
- NTP especifica una bandera para informar al receptor que un segundo salto es inminente. Sin embargo, algunas implementaciones del servidor NTP no han establecido correctamente su segunda bandera salto. Algunos servidores NTP han respondido con el tiempo equivocado para hasta un día después de un salto de segunda inserción.
- Varias organizaciones informaron de problemas causados por software defectuoso después del 30 de junio de 2012, segundo paso. Entre los sitios que reportaron problemas fueron Reddit (Apache Cassandra), Mozilla (Hadoop), Qantas y varios sitios que ejecutan Linux.
- A pesar de la publicidad dada al segundo salto de 2015, un pequeño número de fallos de red se produjeron debido a errores de software relacionados con el segundo salto de algunos routers. Varias versiones anteriores del sistema operativo Cisco Systems NEXUS 5000 Series NX-OS (versiones 5.0, 5.1, 5.2) se ven afectadas por segundos errores de salto.
Algunas empresas y proveedores de servicios se han visto afectados por errores de software relacionados con segundos intercalares:
- En 2015, se produjeron interrupciones con Twitter, Instagram, Pinterest, Netflix, Amazon y la serie de streaming de música de Apple Beats 1.
- Leap second software bugs in Linux reportedly affected the Altea Airlines reservation system, used by Qantas and Virgin Australia, in 2015.
- Cloudflare fue afectado por un segundo error de software salto. Su implementación de resolución DNS calculó incorrectamente un número negativo al restar dos sellos obtenidos del lenguaje de programación Go
time.Now()
función, que luego utiliza sólo una fuente de reloj en tiempo real. Esto podría haberse evitado utilizando una fuente de reloj monotónica, que desde entonces se ha añadido a Go 1.9. - The Intercontinental Exchange, parent body to 7 clearing houses and 11 stock exchanges including the New York Stock Exchange, chose to cease operations for 61 minutes at the time of the June 30, 2015, salto second.
Hubo preocupaciones fuera de lugar de que los equipos agrícolas que usan navegación GPS durante las cosechas que tuvieron lugar el 31 de diciembre de 2016 se verían afectados por el segundo bisiesto de 2016. La navegación GPS utiliza el tiempo del GPS, que no se ve afectado por el segundo intercalar.
Debido a un error de software, la hora UTC transmitida por el sistema GPS NavStar fue incorrecta en aproximadamente 13 microsegundos el 25 y 26 de enero de 2016.
Soluciones para problemas de segundos intercalares
La solución alternativa más obvia es usar la escala TAI para todos los propósitos operativos y convertir a UTC para texto legible por humanos. UTC siempre se puede derivar de TAI con una tabla adecuada de segundos intercalares. El organismo de estándares de la industria de video/audio de la Sociedad de Ingenieros Cinematográficos y de Televisión (SMPTE) seleccionó a TAI para derivar las marcas de tiempo de los medios. IEC/IEEE 60802 (redes sensibles al tiempo) especifica TAI para todas las operaciones. Grid Automation planea cambiar a TAI para la distribución global de eventos en redes eléctricas. La red de malla Bluetooth también usa TAI.
En lugar de insertar un segundo bisiesto al final del día, los servidores de Google implementan un "smear de salto", extendiendo los segundos ligeramente durante un período de 24 horas centrado en el segundo bisiesto. Amazon siguió un patrón similar, pero ligeramente diferente, para la introducción del segundo intercalar del 30 de junio de 2015, lo que llevó a otro caso de proliferación de escalas de tiempo. Más tarde lanzaron un servicio NTP para instancias EC2 que realiza un smearing de salto. UTC-SLS se propuso como una versión de UTC con difuminado de salto lineal, pero nunca se convirtió en estándar.
Se ha propuesto que los clientes de medios que usan el protocolo de transporte en tiempo real inhiban la generación o el uso de marcas de tiempo NTP durante el segundo bisiesto y el segundo anterior.
NIST ha establecido un servidor de tiempo NTP especial para entregar UT1 en lugar de UTC. Dicho servidor sería particularmente útil en el caso de que se apruebe la resolución de la UIT y ya no se inserten segundos bisiestos. Esos observatorios astronómicos y otros usuarios que requieren UT1 podrían ejecutar UT1, aunque en muchos casos estos usuarios ya descargan UT1-UTC del IERS y aplican correcciones en el software.
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