Je leest:

Schrikkelseconde komt met de schrik vrij

Schrikkelseconde komt met de schrik vrij

Auteur: | 25 januari 2012

Het voortbestaan van de schrikkelseconde blijft een discussiepunt. Een aantal landen wil van de extra seconde af, maar een internationale top besloot in 2012 dat het voor afschaffen nog te vroeg is. Dit jaar praten ze er opnieuw over. Al jaren is er veel te doen om die ene luttele seconde – waarom eigenlijk? Alles over de schrikkelseconde in vijf vragen.

1. Wat is een schrikkelseconde?

Net als dat een schrikkeljaar een extra dag – 29 februari – bevat, zo is de schrikkelseconde een extra seconde die aan de tijd wordt toegevoegd. In 1972 werd het gebruik van schrikkelseconden ingevoerd, en sindsdien hebben we er zesentwintig gehad – gemiddeld één in anderhalf jaar. De laatste keer was dat op 30 juni 2012. De eerstvolgende schrikkelseconde staat gepland voor 30 juni van dit jaar.

2. Waarom zijn schrikkelseconden nodig?

De Egyptenaren namen vroeger de tijd tussen twee opeenvolgende zonsopkomsten als de lengte van een dag.
Wikimedia Commons

Simpel gezegd omdat we twee soort klokken naast elkaar gebruiken. De eerste is al in gebruik sinds de oudheid: de beweging van de aarde. Een dag, zo hebben we ooit afgesproken, is de tijd die de aarde nodig heeft om één keer om zijn as te draaien – vroeger beschreven als de tijd tussen twee zonsopkomsten. Een dag delen we op in 24 uur, die je vervolgens verder kunt verdelen in minuten en seconden.

Maar sinds de jaren vijftig van de vorige eeuw zijn we in staat om zelf heel nauwkeurig de tijd bij te houden met atoomklokken. De seconde hebben we opnieuw gedefinieerd: de tijd dat een cesiumatoom exact 9.192.631.770 keer heen en weer trilt tussen twee energietoestanden. Atoomklokken tikken zo heel nauwkeurig de seconden weg. Honderden atoomklokken van over de hele wereld dragen bij aan een universele standaardtijd die voor iedereen hetzelfde is: de Coordinated Universal Time (UTC).

Met een eigen definitie van de seconde hebben we de UTC in feite losgekoppeld van de beweging van de aarde. Dat zou geen probleem hoeven zijn, ware het niet dat de aarde steeds langzamer ronddraait. Een dag op aarde duurt dus steeds langer. Dat gaat met kleine stapjes hoor: gemiddeld doet de aarde twee milliseconden langer over een dag dan een atoomklok.

Uitgelicht door de redactie

Biologie
Na een Chinese, nu een Russische CRISPR-Cas-cowboy?

Techniek
Is het verstandig om alle kolencentrales te sluiten?

Geneeskunde
Taalstoornis na een herseninfarct op je 21e

De aarde draait heel wispelturig rond: soms wat sneller, dan weer wat langzamer. Op de lange termijn is echter duidelijk te zien dat zijn draaisnelheid afneemt. Dat heeft verschillende oorzaken, bijvoorbeeld door getijdenwerking van de maan of het smelten van poolijs. Als poolijs smelt en water naar de evenaar stroomt remt dit de aarde af, net als wanneer een kunstschaatser zijn armen uitstrekt tijdens een pirouette.
International Earth Rotation Service

Het betekent wel dat onze UTC steeds verder voor gaat lopen op de draaibeweging van de aarde. Om te compenseren voor dit verschil voegen we daarom eens in de zoveel tijd een extra seconde in: de schrikkelseconde. Zouden we dat niet doen, dan zien we de zon op een steeds later tijdstip op en onder gaan. Ook al duurt het een paar honderd, zo niet duizend jaar voordat dit verschil echt merkbaar wordt. Op den duur wordt het dan bijvoorbeeld niet om 6 uur ’s avonds donker, maar pas om tien uur. Net zo goed wordt het dan ook ’s ochtends veel later licht.

3. Hoe gaat dat in de praktijk, zo’n schrikkelseconde?

De verantwoordelijkheid om schrikkelseconden in te passen ligt bij een instantie in Parijs, de International Earth Rotation and Reference System Service (IERS). Zij houden de draaibeweging van de aarde in de gaten. Als het verschil tussen de UTC en de draaibeweging meer dan 0,9 seconden dreigt te worden, kondigt de IERS een schrikkelseconde aan. Dat doen ze meestal een half jaar van tevoren. Normaliter vinden schrikkelseconden eind juni of eind december plaats.

Leapsecond.com

Een schrikkelseconde wordt altijd exact om middernacht, UTC-tijd, ingevoegd. De tijd gaat voor één keer van 23:59:59 naar 23:59:60, voordat met 00:00:00 de nieuwe dag ingaat. Nederland loopt een uur voor op UTC, dus bij ons is het om één uur ’s nachts. In andere landen, zoals de Verenigde Staten of Japan, is het respectievelijk ’s avonds of ’s ochtends.

4. Waarom wil men van de schrikkelseconde af?

Volgens een aantal landen, waaronder meest prominent de Verenigde Staten, zijn schrikkelseconden een potentieel gevaar voor computersystemen. Het probleem is namelijk dat je de extra seconden niet vooraf kunt programmeren in software, omdat ze pas een half jaar van tevoren worden aangekondigd. Ieder computersysteem moet dus handmatig van schrikkelseconden worden voorzien, wat volgens deze landen tot inconsistenties in computers kan leiden. Omvangrijke communicatiesystemen, zoals de financiële markten, het vliegverkeer of het internet lopen daardoor grote risico’s op crashes.

Dit is de meest nauwkeurige atoomklok ter wereld, ook al lijkt het niet echt meer op een klok. Hij staat in het Amerikaanse lab van het National Institute of Standards and Technology (NIST). Hij loopt pas na 3,7 miljard jaar één seconde uit de pas. De klok draagt, samen met honderden andere atoomklokken, bij aan de internationale atoomtijd TAI.
NIST

Maar andere landen, voornamelijk Groot-Brittannië, zetten daar tegenover dat sinds we schrikkelseconden gebruiken er nog nooit iets noemenswaardigs is voorgevallen. Zelfs van de vooraf gevreesde millenniumbug merkten we weinig. Tevens kun je problemen makkelijk voorkomen met duidelijke voorschriften over hoe computers de schrikkelseconden invoeren, zeggen experts als Markus Kuhn (Universiteit van Cambridge, Eng). In plaats van één abrupte seconde zou je volgens Kuhn de snelheid van de computerklok met 0,1 procent kunnen vertragen gedurende 1000 seconden, zodat je de schrikkelseconde als het ware uitsmeert.

Bovendien, zeggen deze landen, wie liever geen schrikkelseconden heeft kan gewoon een ander tijdsysteem gebruiken, zoals de internationale atoomtijd TAI (de UTC, maar dan zonder schrikkelseconden). Computers kunnen daar prima mee werken, en waar nodig van UTC gebruiken als het moet. Een meer sentimenteel bezwaar tegen afschaffing is dat onze tijd onafhankelijk zal tikken van de draaibeweging van de aarde. Aan duizenden jaren waarin de mens de zon gebruikte om te weten hoe laat het is, komt dan plots een einde.

5. Wanneer is er meer duidelijkheid?

Ze gaan het dit jaar weer bespreken. Vorige keer, tijdens een grote internationale top van de International Telecommunication Union (ITU) in Genève in 2012, kwamen de 150 aanwezige landen er niet uit. Een aantal landen is voor (zoals de VS, Japan en Frankrijk), een aantal landen is tegen (zoals Groot-Brittannië, Canada en Duitsland), maar het gros weet het gewoon niet. Daarom is besloten om pas bij de volgende top in 2015, als er meer onderzoek is gedaan, definitief de knoop door te hakken over de schrikkelseconde.

De schrikkelseconde kan dus nog even opgelucht ademhalen. Voorafgaand aan de top deden veel geruchten de ronde dat het einde van de schrikkelseconde nabij was. Maar eigenlijk wordt dat al ruim tien jaar geroepen, want zo lang steggelen de landen er al over. In 2005 was de uitkomst van een vergelijkbare top zelfs precies hetzelfde. En al doet men ’s werelds meest omstreden seconde in 2015 in de ban, dan gaat het pas in vanaf 2018. Dus op 30 juni kunnen we gewoon weer onze horloges een seconde achteruit zetten.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 25 januari 2012

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.