Scalae temporis et secundum intercalare
Non unitas mensurae sed tres scalae: UTC, TAI et UT1 · magnitudo: momentum temporis
Die tricesimo primo Decembris anni 2016 horologia Officii Internationalis Conversionis Terrae 23 horas 59 minuta 60 secunda monstrabant — tempus quod die communi non exstat. Secundum insertum est quia Terra ad eum diem post horologia atomica fere sex decimis secundi remanserat, et nisi insertum esset, discessus limen pacto constitutum transgressus esset. Ex eo tempore nulla insertio facta est: planeta praeter opinionem acceleravit, et nunc serio de opere contrario agitur — de secundo quod non addendum sed delendum erit.
Haec res non aliter intellegitur nisi tria discernantur quae sermo cotidianus uno vocabulo «tempus» appellat. TAI est scala atomica, quae aequabiliter currit nec de planeta curat; UT1 est angulus conversionis ipsius Terrae, id est phaenomenon astronomicum sua natura praeditum; UTC autem est scala transactionis: secundis atomicis currit, sed interdum secundum integrum insertum accipit, ne a planeta plus quam novem decimis secundi discedat. Prima temperari non potest, altera praedici non potest, tertia consilii decreto constituitur et in bulletino imprimitur.
01 · Definitio
Tempus Atomicum Internationale TAI ex indiciis ducentorum quinquaginta fere horologiorum atomicorum per laboratoria nationalia dispersorum componitur et secundis SI sine ulla correctione currit. Tempus Universale UT1 angulo conversionis Terrae datur ideoque cursum suum cum planeta mutat. Tempus Universale Coordinatum UTC a TAI numero integro secundorum differt et prope UT1 insertionibus tenetur, quas Officium Internationale Conversionis Terrae pronuntiat.
Consilium UTC est coniungere quae coniungi non possunt: secundum eius atomicum est, aequabile, physicae et communicationibus aptum, indicium autem astronomicum, diei noctique alligatum. Coniunctio fractura emitur: singulis paucis annis secundum superfluum in scalam intrat, minutum tunc sexaginta unum secunda continet, et nota 23:59:60 legitima fit. Quare UTC sola ex tribus scalis momenta habet quae communis dierum numeratio exprimere nescit.
Limen ultra quod insertio constituitur novem decimae secundi valore absoluto sunt, neque physicis rationibus nititur sed transactione inter astronomos et ingeniarios communicationum anno 1972 facta. Officium differentiam UT1 − UTC interferometria radiophonica et observationibus satellitum sequitur decretumque suum in Bulletino C edit — bis in anno, semestri ante diem possibilem, qui aut in fine Iunii aut in fine Decembris cadit.
UTC nullo instrumento probari potest, quia verum valorem omnino non habet: TAI se gerit ut unitas, UT1 ut phaenomenon, UTC autem ut pactum, et indicium eius pronuntiatur, non metitur. Contra horologium proprium cum eo ad nanosecundum conferri potest, quia bulletina officii indicant quantum indicium cuiusque scalae nationalis a scala pacta discedat.
Scalae gradus superiores discrimen TAI − UTC sunt, quod secundis integris crescit; serra inferior differentia UT1 − UTC est, quae cum Terra remanente deorsum serpit et ad singulas insertiones secundo sursum salit. Lineolae rubrae infra limen novem decimarum notant: simul atque serra ei appropinquat, officium novam insertionem constituit, et utraque linea gradum suum simul facit.
Linea intercisa scala atomica est, ubi omne secundum priori par est; linea undosa conversio Terrae est, aestuum attritu retardata et tamen errans, quia aqua et aer redistribuuntur, immo etiam propter motus in nucleo liquido. Lineolae rubrae momenta sunt quibus officio intercedendum fuit. Ideo praecise quod linea altera praedici non potest, insertiones per decennium ante pronuntiari nequeunt: semestri ante ex observationibus constituuntur.
02 · Conversio
Idem momentum in scalis diversis
Momentum quolibet modo consueto insere — anno decimali, die Iuliana, numeratione secundorum ab initio aetatis Unix — et scheda monstrabit quomodo idem momentum in ceteris scalis appareat et quae discrimina eo die valuerint.
Transitus inter scalas atomicas ad nanosecundum exacti sunt, quia constantibus definiuntur: TT a TAI 32,184 s differt, scala autem GPS exacte 19 s. Sola linea cum UT1 approximata est: ex Bulletino A sumitur et in futurum praedictionis loco datur.
Numeratio secundorum in norma POSIX ita instituta est ut dies semper exacte 86 400 eorum habeat, neque secundum insertum quo exprimatur ibi invenit: systema aut idem indicium bis iterat aut horologium retro ponit. Propter hanc minutiam mense Iunio anni 2012 servatoria dimidiae partis magnorum servitiorum ceciderunt, et complures societates ex eo tempore secundum superfluum per totum diem tendunt, tenui strato per horologia sua diffundentes.
| Valor | Nota | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Ordines magnitudinum
scala logarithmica: a nanosecundo ad quinque horas04 · Instrumenta metiendi
Quibus scalae teneantur et quibus probentur
Nubes atomorum refrigeratorum sursum iacitur et bis per eundem resonatorem transit — ascendens et cadens —, quod frequentiam transitus usque ad sextam decimam figuram metiri sinit. Talia exemplaria primaria longitudinem secundi definiunt neque ullum horae indicium servant: paucos dies accenduntur ut ceterorum horologiorum cursus probetur.
Maser frequentiam suam multo aequabilius quam fons saliens per spatia ab hora ad diem tenet, sed lente in latus aberrat, ideoque in laboratoriis custos scalae est, non exemplar frequentiae: cursus eius paucis diebus cum exemplari primario confertur. Maseres ipsi illud indicium perpetuum praebent ex quo TAI postea componitur.
Duae antennae in diversis continentibus strepitum eiusdem quasaris accipiunt, et differentia temporis adventus signi conversionem Terrae ad fontes remotos prodit. Sic prorsus UT1 metitur, quia nullo horologio angulus conversionis planetae cognosci potest — observari tantum potest, idque officium per totum diem noctemque facit.
Quisque satelles horologia atomica secum fert, et receptaculum quod quattuor signa cepit non solum locum suum sed etiam horam ad decades nanosecundorum restituit. Scala tamen quae emittitur propria est: systema GPS insertiones omnino nullas habet, exacte undeviginti secunda a TAI abest, et differentia currens ad UTC in campo proprio nuntii satellitis iter facit.
05 · Regulae scribendi
Nota temporis sine scala sua nota non est
Nomina scalarum litteris maiusculis scribuntur, sine punctis et sine spatiis intus, et ipsi indicio semper additur qua in scala sumptum sit: littera Z aut discrimen in scriptura normae ISO 8601, mentio propria TAI vel GPS si tempus atomicum est. Differentiae scalarum cum signo et secundis scribuntur, ea scala prius posita a qua subtrahitur.
Prima scriptura fieri non potest, quia insertio in fine diei secundum UTC fit, cum in zona Moscuensi idem momentum in tertiam horam noctis cadat notaque tunc 02:59:60 sonet. Altera signum aequalitatis inter scalam et tempus medium historicum meridiani Grenovicensis ponit, quod in metrologia iam pridem non usurpatur. Tertia directionem subtractionis confundit: scala atomica praecedit, non sequitur. Quarta autem in bulletino omnino apparere non potest, cum officium teneatur secundum inserere multo ante quam differentia talem valorem attingat.
06 · Scalae finitimae
Iuxta stant omnes scalae quae idem tempus ab aliis initiis vel in alio systemate referentiae numerant: tempus terrestre TT, quo ephemerides computantur, scala atomica systematum satellitum et tempus coordinatum barycentricum, quod rationem habet horologia in Terra aliter currere quam in centro massae systematis solaris.
sine insertionibus et correctionibus
phaenomenon quod observatur
scala ephemeridum
Ex tabulis Simetrii iuxta stant secundum, quae tribus scalis unitatem dat, dies et hora, ubi eadem inaequalitas conversionis ex altera parte cernitur, et annorum supputatio, in quo non unitates sed initia differunt.
07 · Pars historica
Secundum quod primum excogitatum, nunc tollitur
Ludovicus Essen et Ioannes Parry in Laboratorio Physico Nationali primum horologium caesii composuerunt et rem molestam invenerunt: instrumentum constantius apparuit quam id quo probari debebat. Ex eo momento Terra exemplar temporis esse desiit et res observationis facta est, et octo annis post secundum frequentia transitus caesii denuo definitum est.
Prima forma UTC aliter se ad Terram accommodabat: semel in anno correctio ipsius frequentiae pronuntiabatur, ita ut secundum scalae consulto a secundo SI differret, et praeterea indicium interdum decimis movebatur. Nautis id conveniebat, physicis non, et secundum lentum relictum est confessione fracturam raram meliorem esse quam unitatem perpetuo falsam.
A Kalendis Ianuariis anni 1972 UTC secundis SI aequabilibus currebat, decem exacte post scalam atomicam, et ius insertionum accepit. Limen novem decimarum secundi ut media via electum est inter postulata nautarum, quibus vinculum astronomicum opus erat, et ingeniariorum communicationum, quibus continuitas opus erat.
Conventus Generalis Ponderum et Mensurarum vicesimus septimus decrevit limen ad nihilum redigere, id est insertionibus renuntiare, non serius quam anno 2035. Causa non in commoditate programmatorum est sed in eo quod Terra accelerare coepit: ab anno 2020 recorda dierum brevium pluries fracta sunt, et pro insertione consueta primum opus esse potest secundo delendo — ad quod nullum in orbe terrarum systema paratum est.
Scala cuius indicium pronuntiatur, non metitur
Omnis magnitudo huius indicis instrumentum habet quod dicere potest quantum valeat, et sola UTC tale instrumentum non habet nec habere potest. Horologia atomica intervalla metiuntur, interferometra conversionem Terrae metiuntur, quaestionem autem utrum in fine Iunii secundum inserendum sit homines diiudicant et in bulletino imprimitur, quia limen novem decimarum secundi res pacti est, non naturae. Hinc proprietas mira: discessus a UTC cuiuslibet horologii in planeta ad nanosecundum notus est, rectitudo autem ipsius UTC nihil habet quo probetur — recta est ex definitione.
Natura scalae pacto constituta clarissime in praeparatione abolitionis eius apparuit. Insertiones tollere decreverunt non quia conversionem planetae subtilius metiri didicerant, sed quia pretium fracturae crevit: notae temporis fori, navigatio satellitum et retia communicationum secundo superfluo magis laborant quam nautae discessu a sole laborarent. Cum limen ad nihilum redactum erit, UTC Terram assequi desinet et ab ea primum minuto in saeculo, deinde amplius discedet — et quid de eo discessu faciendum sit, aetates futurae iam diiudicabunt.
Index · unitates mensurae
Tabula pro quaque quantitate
Septem unitates SI fundamentales, viginti duae derivatae nomine proprio insignes, et quantitates extra systema, sine quibus neque ars neque calendarium constaret.