Високосная секунда: когда минута содержит 61 секунду
Високосная секунда добавляет к всемирному времени UTC показание 23:59:60. В такую минуту 61 секунда, и атомный счёт остаётся близким ко времени по вращению Земли.
Дальше вы поймёте разницу между UTC, TAI и UT1, увидите редкую запись 23:59:60 и узнаете, кто решает добавить секунду. Заодно станет ясно, почему такую маленькую поправку не любят большие компьютерные системы.
В статье вы узнаете:
После 23:59:59 иногда наступает 23:59:60
Обычная минута содержит секунды с номерами от 00 до 59. Таких показаний ровно 60. При положительной високосной секунде последнее показание дня получает ещё один номер.
23:59:58 → 23:59:59 → 23:59:60 → 00:00:00
Секунда 23:59:60 длится столько же, сколько любая другая секунда. Особенным становится только её место в записи времени. Полночь откладывается на один такт, поэтому последняя минута суток содержит 61 секунду.
Поправка происходит в один момент для всего мира. В UTC она стоит перед полуночью, а местные часы показывают своё время. В Бишкеке тот же момент приходится уже на утро следующего календарного дня. Большинство обычных часов вообще не выводит число 60: устройство может повторить 59, сразу перейти к нулю или плавно растянуть поправку на более длинный промежуток.
Калькулятор единиц времени переводит обычные длительности между секундами, минутами, часами и днями. Для такого перевода минута по определению равна 60 секундам. Високосная секунда относится к редкой записи конкретного момента UTC и не меняет коэффициент единицы.
UTC, TAI и UT1 отвечают на разные вопросы
Представьте два очень хороших метронома. Первый равномерно отсчитывает секунды по атомам. Второй связан с вращением Земли и иногда чуть спешит или отстаёт. Современной жизни нужны оба ритма: равномерный для техники и близкий к Солнцу для гражданского времени.
TAI, международное атомное время, ведёт равномерный счёт. Его собирают из показаний атомных часов разных лабораторий. Атомы дают стабильную частоту, поэтому такая шкала подходит для точных измерений, связи и навигации.
UT1 показывает поворот Земли. Астрономы определяют, как Земля ориентирована относительно далёких объектов в космосе. Если говорить совсем просто, UT1 отвечает на вопрос: где сейчас находится Земля в своём суточном обороте.
UTC служит общей шкалой для гражданского времени. Она идёт с той же скоростью, что TAI, но отличается от него на целое число секунд. Високосные секунды меняют эту целую разницу и удерживают UTC рядом с UT1.
С 1 января 2017 года действует соотношение UTC − TAI = −37 секунд. Значит, когда UTC показывает 12:00:00, TAI уже показывает 12:00:37. UT1 в это время находится рядом с UTC, но его точная разница меняется вместе с вращением Земли.
Действующая схема требует добавлять поправку, когда разность UT1 и UTC приближается по модулю к 0,9 секунды. Это правило и устройство трёх шкал закреплены в резолюции 27-й Генеральной конференции по мерам и весам.
Земля вращается неровно
Условные солнечные сутки удобно делить на 86 400 секунд, но реальный оборот Земли не повторяется с точностью атомных часов. На него влияют движение атмосферы и океанов, взаимодействие мантии и ядра, землетрясения и притяжение Луны. Одни эффекты заметны на днях и месяцах, другие накапливаются десятилетиями.
Поэтому нельзя заранее составить вечное расписание високосных секунд. Учёные наблюдают за вращением, строят прогноз и уточняют его по новым данным. Земля здесь ведёт себя как живой волчок, а не как шестерёнка с паспортной скоростью.
С 1972 года к UTC добавили 27 положительных високосных секунд. Последняя из них появилась в конце 31 декабря 2016 года, после чего разница между TAI и UTC стала равна 37 секундам.
Теоретически поправку можно сделать и отрицательной. Тогда одна минута содержала бы 59 секунд: после 23:59:58 сразу наступило бы 00:00:00. Такого ещё ни разу не происходило. Возможность первой отрицательной поправки стала одной из причин пересмотреть всю систему.
IERS объявляет решение примерно за полгода
За вращением Земли следит Международная служба вращения Земли и систем координат, сокращённо IERS. Она сравнивает UT1 с атомными шкалами и выпускает бюллетень C два раза в год. В нём служба объявляет поправку на ближайший подходящий конец июня или декабря либо подтверждает, что её не будет.
По состоянию на 27 августа 2026 года следующая високосная секунда не назначена. Бюллетень IERS C 72 от 6 июля 2026 года сообщает, что в конце декабря 2026 года поправки не будет. В документе также сохранено соотношение UTC − TAI = −37 секунд до нового уведомления.
Дата следующей високосной секунды заранее неизвестна. Отсутствие поправки в декабре 2026 года ничего не обещает про более поздние даты. Следующее решение появится в новом бюллетене после свежих наблюдений.
Для обычного события вручную учитывать такую секунду не нужно. Задайте местную дату и время в обратном отсчёте до даты, а синхронизацию часов оставьте операционной системе и её службе времени. Если точность задачи доходит до отдельных секунд, проверьте источник UTC и правила программы: бытовой таймер, сервер и научный прибор могут обрабатывать поправку по-разному.
Одна лишняя секунда ломает привычный порядок меток
Человек спокойно прочитает 23:59:60. Многие компьютерные форматы ожидают только значения от 00 до 59. Необычная запись может оказаться недопустимой ещё до того, как программа попробует что-либо посчитать.
Другой способ вставки повторяет последнюю секунду. Тогда два события получают одинаковую метку времени. В журнале операций платёж B может оказаться рядом с платежом A без понятного порядка, а расчёт длительности неожиданно даст ноль.
Некоторые службы используют сглаживание, по-английски leap smear. Они не вставляют отдельное показание 60, а слегка меняют длину множества секунд до и после события. На экране всё выглядит спокойно, но две системы с разными способами сглаживания могут на короткое время разойтись.
Для программы полезно разделять две задачи. Момент события хранится как метка UTC с известным источником синхронизации. Длительность тайм-аута измеряется монотонными часами, которые только идут вперёд и не зависят от правки календарного времени. Тогда минутная поправка не превращает пятисекундное ожидание в шестисекундное или отрицательное.
Главная проблема состоит не в размере поправки, а в нарушении обычного правила. Большая система легко переживает ещё одну секунду работы. Гораздо хуже, когда время внезапно получает повтор, пропуск или значение, которое часть программ считает невозможным.
Действующее решение ведёт к непрерывному UTC, но точная дата ещё не принята
В 2022 году Генеральная конференция по мерам и весам решила увеличить допустимую разницу между UT1 и UTC в 2035 году или раньше. После увеличения порога частые високосные секунды перестанут быть нужны, а UTC сможет идти непрерывно как минимум около века.
На август 2026 года это является направлением реформы, а не уже включённым новым режимом. Нынешний предел около 0,9 секунды продолжает действовать, IERS продолжает выпускать бюллетени, и возможные поправки до перехода нельзя отменить задним числом одной газетной фразой.
Опубликованный BIPM проект резолюции для 28-й конференции предлагает перейти к непрерывному UTC 20 мая 2027 года и увеличить допустимое расхождение до одного часа. Документ называется проектом. Пока конференция его не приняла, дату 20 мая 2027 года нельзя выдавать за утверждённый срок.
После реформы вращение Земли продолжат измерять. Астрономам, навигации и другим точным задачам останется доступна разница UT1 − UTC. Из повседневных часов исчезнет регулярная секундная ступенька, а связь с положением Земли станет поправкой, которую нужные системы получают отдельно.
Високосная секунда хорошо показывает цену двух желаний. Нам нужны часы, которые идут ровно, и полдень, который остаётся связан с поворотом Земли. Полвека эти шкалы мирили по одной секунде. Теперь инженеры готовят более длинный поводок, чтобы компьютерам больше не приходилось спотыкаться на отметке 23:59:60.
Есть что добавить?
Напишите своё мнение, комментарий или предложение.