Hva er et skuddsekund?
Et skuddsekund er en justering på ett sekund som av og til legges til Koordinert universaltid (UTC), den globale tidsstandarden som telefonen din, servere og satellitter alle synkroniserer seg mot. Når ett settes inn, inneholder det siste minuttet på dagen 61 sekunder i stedet for 60 — klokken tikker gjennom 23:59:60 før den ruller over til 00:00:00.
Skuddsekunder høres trivielle ut. Det er de ikke. Det ekstra sekundet har krasjet store nettsteder, satt fly på bakken og utløst en flere tiår lang krangel blant fysikere, astronomer og programvareingeniører. I 2022 stemte verdens tidsmyndigheter endelig for å bli kvitt dem. Her er hva et skuddsekund faktisk er, hvorfor det finnes, og hvorfor det er på vei ut.
Hvorfor skuddsekunder finnes
Problemet bunner i to forskjellige måter å måle tid på som ikke helt stemmer overens.
Atomtid er perfekt jevn. Siden 1967 har sekundet blitt definert av vibrasjonene til cesium-133-atomer — 9 192 631 770 av dem per sekund. Et nettverk av atomklokker rundt om i verden holder styr på International Atomic Time (TAI), og det er forbausende regelmessig: det verken øker eller minker hastigheten.
Jordens rotasjon er ikke jevn. Lengden på en dag, målt ved planetens faktiske spinn, er litt uregelmessig. Friksjon fra tidevann, bevegelser i jordens flytende kjerne og masseendringer som smeltende isdekker påvirker alle rotasjonshastigheten. I det lange løp blir planeten generelt saktere, så en astronomisk dag driver litt lenger enn 86 400 atomsekunder. Denne rotasjonsbaserte tiden kalles UT1.
Hvis den ble overlatt til seg selv, ville UTC (bygget på jevne atomsekunder) og UT1 (knyttet til den faktiske solen på himmelen) sakte drive fra hverandre. For å holde dem på linje, er regelen enkel: UTC må aldri avvike fra UT1 med mer enn 0,9 sekunder. Når gapet nærmer seg den grensen, settes et skuddsekund inn i UTC for å la atomtiden "vente" på at den langsommere roterende jorden skal ta igjen.
Så et skuddsekund er i hovedsak en manuell korreksjon som holder våre presise atomklokker i tråd med den vaklende planeten vi faktisk lever på.
En kort historie om skuddsekunder
Skuddsekunder ble introdusert i 1972, da UTC ble redefinert til å være basert på atomtid, samtidig som den forble knyttet til jordens rotasjon.
Siden den gang har 27 skuddsekunder blitt lagt til frem til 2016. Hvert eneste så langt har vært positivt — et sekund lagt til, aldri fjernet — fordi jordens rotasjon generelt har ligget etter atomtiden i den perioden. Det siste skuddsekundet ble satt inn 31. desember 2016, klokken 23:59:60 UTC.
Det var et bemerkelsesverdig gap på nesten syv år etter det, fordi jordens rotasjon faktisk økte litt i hastighet de siste årene — nok til at forskere for første gang begynte å diskutere muligheten for et negativt skuddsekund (å fjerne et sekund i stedet for å legge til), noe som aldri har skjedd og som mange ingeniører frykter enda mer enn den vanlige typen.
Hvem bestemmer når ett skjer?
Skuddsekunder er ikke planlagt på en fast kalender. De kunngjøres av International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), med hovedkvarter nær Paris, som kontinuerlig overvåker planetens rotasjon.
Når UT1–UTC-gapet nærmer seg 0,9 sekunder, utsteder IERS et varsel — vanligvis omtrent seks måneder i forveien — som erklærer at et skuddsekund vil bli satt inn. Etter konvensjon skjer innsettingene ved slutten av enten 30. juni eller 31. desember (UTC).
Den ledetiden på seks måneder er kjernen i ingeniørproblemet: tidsplanen er uregelmessig og uforutsigbar. Du kan ikke skrive en formel som forteller deg når neste skuddsekund vil inntreffe, slik du kan for skuddår. Du må vente på at IERS kunngjør det, og deretter sørge for at hver klokke i systemet ditt vet om det.
Hvorfor ingeniører hater skuddsekunder
For de fleste mennesker er et ekstra sekund umerkelig. For datamaskiner som forventer at hvert minutt har nøyaktig 60 sekunder, er et 61-sekunders minutt en mine.
Den mest kjente hendelsen kom 30. juni 2012, da et positivt skuddsekund ble satt inn. I det det traff, falt en rekke systemer sammen. Reddit gikk ned, sammen med andre store nettsteder. Feilen kunne spores tilbake til hvordan Linux-kjernen håndterte at klokken gikk bakover i det øyeblikket — det utløste en løpsk tilstand som satte serveres CPU-er i høygir. Flybestillingssystemer bygget på berørt programvare rapporterte også om forstyrrelser, noe som forsinket innsjekkinger. Lignende problemer hadde dukket opp ved tidligere skuddsekunder også.
Rotproblemene er strukturelle:
- Hendelsen er sjelden, så kodebaner for håndtering av skuddsekunder blir nesten aldri brukt og sjelden testet under virkelige forhold.
- Tiden ser ut til å stå stille eller gjenta seg, og mye programvare antar stille at tiden bare går fremover, monotont.
- Tidsplanen er uforutsigbar, så systemer må hente og stole på en ekstern kunngjøring i stedet for å beregne justeringen selv.
Fordi en moderne nedetid kan spre seg over finansmarkeder, telenettverk og skytjenester, kan et enkelt feilhåndtert sekund være virkelig dyrt.
Googles "Leap Smear"-løsning
I stedet for å bruke skuddsekundet i ett brått hopp, var Google banebrytende for en tilnærming kalt leap smear. I stedet for å sette inn et helt sekund ved midnatt, sprer Googles servere korreksjonen over et langt tidsvindu — vanligvis de ~24 timene rundt hendelsen — ved å gjøre hvert sekund umerkelig lengre (eller kortere).
Under en smear viser ingen klokke noen gang 23:59:60, og ingen klokke går noen gang bakover; tiden går bare veldig litt "sakte" i en dag til det ekstra sekundet har blitt stille absorbert. Programvaren ser en jevn, monoton klokke og treffer aldri den farlige kantsaken. Amazon, Meta og andre tok i bruk lignende smearing-strategier, og det har blitt den de facto overlevelsesteknikken for storskala systemer.
Haken: en smearet klokke er bevisst uenig med offisiell UTC i timevis av gangen — greit for de fleste tjenester, men et problem når du trenger å avstemme den med ikke-smearede systemer. Det er en midlertidig løsning på et problem som industrien i økende grad følte ikke burde eksistere i det hele tatt.
Hvis du jobber med epoketid, merk at en Unix tidsstempel ikke teller skuddsekunder i det hele tatt — Unix-tid later ganske enkelt som om hver dag har nøyaktig 86 400 sekunder, noe som er en del av grunnen til at den virkelige justeringen forårsaker så mye friksjon.
2035-vedtaket: Skuddsekunder avskaffet
Debatten kom til et toppunkt ved 2022 General Conference on Weights and Measures (CGPM) — det internasjonale organet som styrer metersystemet og definisjonen av sekundet.
Delegatene vedtok en milepælsresolusjon: praksisen med å legge til skuddsekunder vil bli stoppet innen 2035. Fra det tidspunktet vil UTC få lov til å drive bort fra UT1 med mer enn den gjeldende 0,9-sekundersgrensen, med toleransen som skal reforhandles senere — sannsynligvis vil gapet få vokse i flere tiår, kanskje til et minutt eller mer, før noen korreksjon i det hele tatt vurderes.
I praktiske termer betyr dette at UTC blir en jevn, kontinuerlig tidsskala uten flere overraskende 61-sekunders minutter. Astronomer som virkelig trenger jordrotasjonstid, kan fortsatt bruke UT1 direkte; alle som kjører datamaskiner får en klokke de endelig kan stole på at oppfører seg. Endringen bytter en liten, sakte økende uenighet med solen mot eliminering av en tilbakevendende kilde til global teknisk risiko.
Ofte stilte spørsmål
Har et skuddsekund noen gang blitt fjernet i stedet for lagt til?
Nei. Alle 27 skuddsekunder som er satt inn siden 1972, har vært positive — et sekund lagt til. Et negativt skuddsekund (hoppe fra 23:59:58 til 00:00:00) har aldri forekommet, selv om jordens nylige raskere spinn kort gjorde ett til en reell mulighet før 2035-vedtaket gjorde hele spørsmålet uaktuelt.
Påvirker skuddsekunder tidssoner?
Ikke direkte. Tidssoner er faste forskyvninger fra UTC administrert gjennom databaser som IANA tidssone database. Et skuddsekund justerer UTC selv, så hver sone forskyves med samme øyeblikk samtidig — forskyvningene mellom sonene endres aldri.
Vil datamaskinklokken min endre seg i 2035?
Ingen synlig endring for brukere. Etter 2035 slutter klokkene ganske enkelt å motta det sporadiske skuddsekundet. UTC vil sakte drive fra astronomisk tid over mange år, men den driften er altfor liten til å merkes i dagliglivet.
Hva er forskjellen mellom UTC, TAI og UT1?
TAI er ren atomtid, perfekt jevn. UT1 er tid basert på jordens faktiske rotasjon. UTC er hverdagsstandarden: den går på atomsekunder som TAI, men ble holdt på linje med UT1 ved hjelp av skuddsekunder. Fra og med 2016 er UTC nøyaktig 37 sekunder bak TAI.
Hvorfor ikke bare la klokken og solen drive fra hverandre?
Det er i hovedsak det 2035-vedtaket gjør. Uenigheten vokser så sakte — i størrelsesorden ett minutt per århundre — at det vil ta generasjoner før det betyr noe, og innen den tid kan en engangskorreksjon planlegges bevisst i stedet for å lappes hvert par år.
Nysgjerrig på hvordan maskiner faktisk teller tid under alt dette? Skuddsekunder forsvinner helt i epoketid — prøv vår Unix tidsstempel omformer for å se nøyaktig hvordan datamaskiner sporer sekundene som tikker forbi.