Kuk i tiden
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Teknologiens Mediehus kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Kuk i tiden

Snart er det nytårsaften igen. Og med champagneglasset i hånden vil vi alle vente i spænding på rådhusklokkernes allerførste slag, der markerer begyndelsen på 2004.

I et ordenssamfund som det danske burde det naturligvis gå ordentligt til. Men faktisk er rådhusurets tidsmester skyld i en lovovertrædelse, når klokkerne ringer det nye år ind. Klokkerne ringer nemlig lidt for tidligt. Mere om det senere.

Nu er det ikke kun nytårsaften, at det er vigtigt at kende tiden meget nøjagtigt. For mange er det vigtigt i dagligdagen at holde styr på tiden til det sidste millisekund. Flykontrollører, astronomer og ansvarlige for computernetværk. Alle har de en interesse i at kende den sande tid, men på det seneste er de blevet rygende uenige om, hvad der er den korrekte og bedste tid.

Deres uenighed har rod i de forskellige måder, sekundet har været defineret på gennem tiderne, og det er også her årsagen til forvirringen om det korrekte tidspunkt for det nye års begyndelse skal findes.

Sekundets mange definitioner

Et døgn er tidsrummet mellem to tidspunkter, hvor Solen står højest på himlen. Det består af 24 timer, hver af 60 minutter, der igen består af 60 sekunder. Så døgnet har altså 84.600 sekunder. Det lyder enkelt, men det er faktisk allerede her, at problemerne begynder.

Da Jordens afstand til Solen varierer i årets løb, er alle døgn efter denne definition ikke lige lange, og dermed vil sekundets varighed ændre sig i løbet af et år. Det er jo ikke så smart, så for at undgå dette problem benytter man i stedet for en såkaldt middelsol til bestemmelse af døgnet. Tiden, der bestemmes på denne måde, kaldes Universal Time 0 eller UT0.

Et andet forhold forstyrrer også bestemmelsen af sekundet. Jorden slingrer lidt i sin bevægelse, så dens omdrejningsakse ikke ligger fast i rummet. Denne såkaldte præcession påvirker Jordens omdrejningshastighed, og derfor har man indført tiden UT1, der svarer til UT0 korrigeret for dette forhold. Når man taler om middelsoltid, betyder det ofte i praksis UT1.

Men UT1-tiden er heller ikke uden problemer. Jorden drejer nemlig langsommere og langsommere år for år på grund af påvirkningen fra Månens tyngdefelt. Sekundet vil derfor ikke være konstant ud fra en definition baseret på middelsolen og døgnets rytme. Derfor blev det i 1956 besluttet at fastlægge et sekund ud fra Jordens omløbstid om Solen, og et sekund blev defineret som 1/31.556.925,9747 af omløbstiden for år 1900, og den tilhørende tidsskala Ephemeris-tid (ET) blev indført. ET var dog vanskelig at bruge i praksis, så allerede i 1967 vedtog man en ny definition, som lyder:

"Et sekund er varigheden af 9.192.631.770 perioder af strålingen svarende til overgangen mellem de to hyperfinniveauer i grundtilstanden af cæsium 133-atomet."

Nu har man ikke et enkelt verdensur, der holder øje med tiden (det kunne jo blive væk eller gå i stykker). I stedet holder Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) i Paris styr på den internationale atomtid, TAI, på basis af data fra mere end 200 atomure, der befinder sig hos mere end 50 nationale laboratorier overalt i verdenen.

Skudsekundernes indtog

For både at kunne bruge TAI og UT1, knytter man dem sammen med en ny tidsskala UTC (på engelsk kaldet Coordinated Universal Time og dansk kaldet den koordinerede universaltid). UTC er afløseren for Greenwich Mean Time (der er baseret på middelsoltid).

UTC følger UT1, idet det skal gælde, at den numeriske forskel mellem UTC og UT1 højst må være 0,9 sekunder, og forskellen mellem UTC og TAI skal være et helt antal sekunder.
Da både TAI og dermed UTC skal beregnes ud fra en lang række målinger i mange lande, er disse data ikke tilgængelig i realtid. Radiosenderen DCF77 i Frankfurt, der sender et tidsignal på frekvensen 77,5 kHz med effekt på 30 kW, som kan opfanges op til et par tusinde kilometer væk, angiver UTC baseret på atomuret hos Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) og antallet af skudsekunder. Tiden kaldes for UTC(PTB).

Da Jorden som nævnt roterer langsommere og langsommere, betyder det, at man af og til må indsætte et skudsekund i UTC (enten 31. december eller 30. juni), således at klokken tæller 23:59:59, 23:59:60, 00:00:00, og UTC derved kommer et sekund bagud i forhold til TAI. Ved indførelsen af systemet med skudsekunder 1. januar 1972, blev det fastlagt, at UT1 skulle være det samme som TAI 1. januar 1958, så allerede ved begyndelsen var UT1 og TAI så meget ude af takt, at UTC = TAI - 10 s. Siden da er der indført 22 skudsekunder, cirka med 18 måneders mellemrum. Sidste gang det skete var dog for fem år siden, 31. december 1998, så i dag er UTC = TAI - 32 s.

Jorden roterer hurtigt igen

Årsagen til, at der ikke har været skudsekunder de seneste fem år, er, at Jorden noget overraskende er begyndt at rotere lidt hurtigere igen. Ingen ved helt præcis hvorfor, men det antages at have noget at gøre med forholdene dybt nede i Jorden, hvor overgangen til Jordens flydende kerne findes. Forandringer i gnidningsmodstand eller de elektromagnetiske felter kan være en forklaring. Også en omfordeling af materialer i kernen, kan påvirke rotationshastigheden på samme måde som eksempelvis en skøjteprinsesse kan trække armene ind og rotere hurtigere.

Denne proces kan dog næppe fortsætte, og de fleste eksperter forventer, at Jordens rotationshastighed i løbet af få år igen vil mindskes, så behovet for at indføre skudsekunder opstår igen.

Det er International Earth Rotation Service (IERS i Frankfurt, der måler Jordens rotation og som bestemmer, hvornår der skal indsættes et skudsekund for at holde forskellen mellem den astronomisk beregnede tid og tiden baseret på atomure under de fastsatte 0,9 sekunder.

Der kommer ikke noget nyt skudsekund 31.december 2003, og ifølge prognosen fra IERS for Jordens rotationshastighed det kommende år, er der heller ikke noget der tyder på, at der i 2004 bliver behov for at indsætte et skudsekund.

Stigende irritation

Forvirringen om tiden er dog ikke kun knyttet til TAI, UTC og UT1. GPS-systemet har eksempelvis sin egen tidsregning.

Godt nok begyndte GPS i 1980 på UTC, men tiden er ikke korrigeret for de efterfølgende 13 skudsekunder. Så GPS-tiden i dag er 19 sekunder efter TAI og 13 sekunder foran UTC. Den russiske version af GPS-systemet, Glonass, tager derimod hensyn til skudsekunder. Glonass havde dog et større nedbrud i 1997 umiddelbart efter, at et skudsekund var indført. Der er ikke kommet en entydig forklaring frem på nedbruddet, men flere mener netop, at forklaringen skal findes i softwarehåndteringen af det nye skudsekund.

Generelt er der i eksempelvis telekommunikationskredse en stigende irritation over skudsekunder, som nogle systemet håndterer og andre ikke gør. En arbejdsgruppe under den internationale teleunion (ITU) drøfter for tiden, om systemet med skudsekunder bør fjernes.

En af de markante fortaler for at afskaffe skudsekunderne er William Klepcynski, som er konsulent for de amerikanske luftfartsmyndigheder. Han fremhæver, at de forskellige tidskalaer, som bruges i navigationssystemerne, udgør en risiko for flysikkerheden. "Der har ikke været nogle uheld endnu, men jeg tror, der en risiko," siger han.

Astronomerne vil dog gøre alt for at beholde skudsekunderne, for ellers skal deres teleskoper ombygges for store beløb for at kunne finde stjerner og galakser på nattehimlen.

Og så er der lige det problem, at uden skudsekunder vil der om 3.000 år bliver helt byttet rundt på nat og dag. Det kan vi kan klare ved i stedet at indføre en skudtime med nogle hundrede års mellemrum, lyder til gengæld et modargument.

I 1582 var pave Gregorius magtfuld nok til at kunne skære ti dage af kalenderen. Men det tog i praksis flere hundrede år inden den nye kalender var indført overalt. Om nogen i fremtiden har magt nok til at indføre en ekstra time, tvivler mange på. "Skudtimer er en dødfødt tanke," siger eksempelvis datalogen Markus Kuhn fra University of Cambridge.

Vent et halvt sekund

Tilbage til nytårsaften og rådhusklokkerne.

I Danmark er den officielle tid fastsat ved Lov om tidens bestemmelse, lov nr. 83 af 29. marts 1893. Den angiver: "For alle Dele af Landet med Undtagelse af Færøerne skal Tiden bestemmes lige med Middelsoltiden for den 15de Længdegrad Øst for Greenwich".

I øjeblikket er middelsoltiden 0,38 sekunder efter UTC (som er tiden rådhusuret viser), så den lovlydige borger venter derfor et lille halvt sekund efter rådhusklokkernes allerførste slag med at ønske velkommen i det nye år.

I december 2000 fremsendte Dansk Institut for Fundamental Metrologi rapport DFM-00-R36 "Handlingsplan for det metrologiske hovedområde: Tid og frekvens" til den daværende ErhvervsfremmeStyrelse. En af rapportens anbefalinger lyder: "Det anbefales, at Danmark går over til at bruge UTC, dvs. at loven fra 1893 ændres".

Siden da er intet sket for at bringe Danmark på samme tidsskala som de fleste europæiske lande. Tyskland skiftede eksempelvis til UTC i 1978.
Direktør for den nuværende Erhvervs- og Boligstyrelse (ErhvervsfremmeStyrelsens afløser) Anders Kretzschmar oplyser til Ingeniøren, at sagen henligger under Trafikministeriet, som ikke inden for denne artikels deadline har svaret på en forespørgsel om der er planer om at gøre tiden i Danmark tidssvarende.

Følg målinger af Jordens rotation og bekendtgørelse af kommende skudsekunder på www.iers.org

Atomtiden kan følges på www.bipm.fr

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Det gør ikke så meget, når TV-transmissionen gør, at signalet er ca. 5 s om at ud til alle os foran TV'et. ;-)
Havde UTC kørende på en PC over tolvslaget. Et ur styret af radiosenderen DCF77 havde også samme tid.

direkte er for lidt siden.
UTC viser fejlvisningen af det lokale ur samt nøjagtigheden f. eks.:

Dit ur er 1,5 sekunder foran
Synkroniseringens nøjagtighed var ±0,022 sekunder.
  • 1
  • 0