schrikkelseconde
|
tijd in de natuur
De tijd is gebaseerd op de draaiing van de aarde. 24 uur komt overeen met één rotatie van de aarde. Nou ja, in de praktijk niet helemaal. Door middel van schrikkeljaren waarbij 29 februari wel of niet aanwezig is, blijft de tijd van "de natuur" gelijk lopen met de tijd zoals deze op de klok gebaseerd is.
wetenschappelijke tijd
"De tijd" zoals deze technisch gedefinierd is, is gebaseerd op de frequentie dat een cesium-133 isotoop uitzend. Een cesium-133 isotoop resoneert met een uiterst stabiele frequentie van 9.192.631.770 Hz. Deze resonatie vormt de basis van de tijdsbetaling op aarde waarop alle atoomklokken zijn gebaseerd. Door ontwikkeling van nauwkeurigere technieken is de atoomtijd nauwkeuriger dan dan de oorspronkelijke definitie dat gebaseerd is op de draaiing van de aarde.
correctieve maatregel; schrikkelseconde
Door getijdenwerking op de maan gaat de aarde steeds langzamer draaien. In de praktijk wordt de afwijking 1,7 ms per 100 jaar groter. Wanneer de atoomtijd te veel af gaat wijken van de "natuur tijd" kan de atoomtijd (sinds de invoering in 1972) worden gecorrigeerd met maximaal twee seconden per jaar. Deze correctie seconde heet een schrikkelseconde of in het Engels: leap second. Het International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS) bepaalt welke correctie er moet worden uitgevoerd.
positief en negatieve correctie
Theoretisch kunnen kan de correctie van de schrikkelseconde positief en negatief zijn. Omdat het niet aannemelijk is dat de aarde sneller zal gaan draaien, wordt het niet aanemelijk geacht dat er een seconde "van de tijd afgehaald" zal worden. Toevoegen van een seconde is aannemelijker. Een schrikkelseconde wordt (bij voorkeur) aan het einde van maand 6 of 12 toegevoegd (of dus verwijderd) rond middernacht. Op 31 december gaat de (UTC) klok van 23:59:59 naar 23:59:60 en vervolgens 00:00:00 in plaats van 23:59:59 naar 00:00:00. Dus er wordt een 60e seconde toegevoegd aan de laatste minuut van het jaar. Deze aanpassing is gelijktijdig en in andere landen kan het daarmee midden op de dag aan de orde zijn. Het is overigens niet aannemelijk dat dit fenomeen duidelijk merkbaar is, anders dan voor wetenschappers.
tijdstandaard
Een frequentiestandaard zoals deze nuttig is voor expermenteel radio onderzoekers, is vaak een GPSDO. Met een frequentiestandaard kunnen apparaten gevoed worden met een nauwkeurig kloksignaal ten behoeve van meer nauwkeurigheid in het tijddomijn zoals voor spectrum analysers, signaal genratoren en bijvoorbeeld frequentietellers. Wanneer er een GPS ontvanger aanwezig is om de lokale kristaloscillator te sturen, is er vaak ook een data signaal beschikbaar met NMEA gegevens. In deze NMEA gegevens staat vele informatie zoals de tijd en datum. Aangezien GPS sattellieten ook de schrikkelseconde versturen, is het mogelijk om een schrikkelseconde op de klok van een tijdstandaard te zien. Hieronder staan een aantal regels die ik heb geregistreerd op mijn tijdstandaard. Uit privacy overwegingen heb ik mijn locatie coördinaten deels verwijderd. De tijd is wel duidelijk zichtbaar. En inderdaad heb ik een schrikkelseconde weten te registeren zoals hieronder te zien is. Deze is geregisteerd op 31 december 2016.
$GPRMC,235957.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.036,,311216,,,A*7A
$GPRMC,235958.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.015,,311216,,,A*79
$GPRMC,235959.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.015,,311216,,,A*79
$GPRMC,235960.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.025,,311216,,,A*79
$GPRMC,000000.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.019,,010117,,,A*7E
$GPRMC,000001.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.035,,010117,,,A*73
$GPRMC,000002.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.019,,010117,,,A*79
$GPRMC,000003.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.005,,010117,,,A*7D
$GPRMC,000004.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.040,,010117,,,A*75
$GPRMC,000005.00,A,5213.xxxxx,N,00557.xxxxx,E,0.034,,010117,,,A*7D
|
|