Intervju Stor forklaring: Derfor blir 2015 ett sekund lenger

(Bilde: Foto: 12141540, Istockphoto)

Forrige gang et skuddsekund ble lagt til, brøt deler av Internett sammen

Også i år blir sommeren ett sekund lenger.

Jordklodens tidsherredømme har bestemt at 2015 må bli ett sekund lenger. Verdens atomklokker skal 30. juni i år legge til et ekstra sekund for å kompensere for Jordas rotasjon, en justering som kalles et skuddsekund. Det hindrer at vi en gang i fjern fremtid ender opp med at solen går ned om morgenen og opp på kvelden.

Forrige gang et skuddsekund ble lagt til var i 2012 – og det gikk ikke bra for alle. Verdens største nettforum, Reddit, gikk ned. Det gjorde også velkjente nettgiganter som Mozilla, Linkedin, Foursquare, Yelp og det store Gawker-nettverket. Den lille tidsjusteringen rotet det grundig til for deler av Internett.

Men denne gangen har trolig bransjen lært:

Nils-Ove Gamlem, teknologidirektør i Cisco.
Nils-Ove Gamlem, teknologidirektør i Cisco. Foto: Cisco

– Jeg skal være forsiktig med å uttale meg på vegne av andre produsenter, men enhver seriøs produsent har systemer og funksjonalitet for å håndtere skuddsekundet. Vi har vært igjennom det før, det er ikke ukjent, og enhver ansvarsfull produsent vil ta dette alvorlig, sier Nils-Ove Gamlem, teknologidirektør i Cisco, til Tek.no

Vi er vant med tidsforstyrrelser

Tid er komplisert, og avhenger av hvor raskt Jorda spinner rundt seg selv og hvor lang tid den bruker i bane rundt solen. Hvert fjerde år, med et par unntak, legges det til en dag for å kompensere for at Jorda bruker i underkant av 365,25 dager rundt sola, ikke 365. Men skuddåret er ikke nok for å jevne ut Jordas faktiske rotasjon med vårt tidssystem.

Det kreves finjustering, og omtrent hvert tredje år legges det et ekstra sekund i verdens atomklokker for å bringe alt i balanse. Harald Hauglin, sjefingeniør og fagansvarlig for tid og frekvens hos Justervesenet, organet som har ansvaret for at Norge har en måleteknisk infrastruktur, forklarer hvorfor:

– Tiden vi mennesker forholder oss til er knyttet til dagslyset. Vi er vant til at sola står opp om morgenen og går ned om kvelden. Hadde vi ikke hatt skuddsekundet ville tidspunktet for når sola står opp forskyve seg. Klokketiden og soltiden vil gå i utakt, forteller han til Tek.no, og fortsetter:

Problemet i noen systemer er at det kommer et tidspunkt som vanligvis ikke finnes

– Men det vil jo ta veldig lang tid før folk vil merke noe. Om cirka 1000 års tid så vil forskjellen være en time.

Vi mennesker er allerede vant med å støtt og stadig måtte håndtere tidsforskyvninger. GMT, Greeenwitch Mean Time, var i lang tid referansetiden over hele verden. Den er definert ut fra at sola står akkurat i sør klokken 12 på dagen – i gjennomsnitt i løpet av et år. Grunnen til at gjennomsnittet brukes er fordi Jorda har en elliptisk bane rundt sola. Selv med denne tidsstyringen er vi mennesker vant til at sola ikke står på et fast punkt midt på dagen:

Harald Hauglin, Sjefingeniør og fagansvarlig for tid og frekvens hos Justervesenet.
Harald Hauglin, Sjefingeniør og fagansvarlig for tid og frekvens hos Justervesenet. Foto: Justervesenet

– Siden banen er elliptisk så vil det gjennom året variere med et kvarter i begge retninger rundt klokken 12 for når sola står akkurat i sør. Så vi er faktisk allerede et vant til mye slark mellom klokketid og soltid, sier Hauglin.

Vi mennesker håndterer altså denne lille tidsforskyvningen godt, men likevel har det blitt bestemt at vi må justere alle klokker med ett sekund ved ujevne mellomrom. Mennesker merker det ikke, men det er verre for datamaskiner

Et nytt og ukjent sekund kommer

Grunnen til at skuddsekundet kan skape trøbbel for datamaskiner, Internett og digitale enheter generelt, er at tid er det som i bunn og grunn får alt til å fungere. Uten korrekt og synkronisert tid kan egentlig det meste rote seg til for IT-systemer. I operativsystemene, både i datamaskinen din, i servere og i nettverksutstyr, er det derfor parametere som passer på at tidsangivelsen blir håndtert riktig.

– En utbredt protokoll for dette er NTP, og den har innebygde mekanismer for å håndtere skuddsekund. Men problemet i noen systemer er at det kommer et tidspunkt som vanligvis ikke finnes, nemlig tidspunktet 23.59.60, forteller Hauglin.

Når skuddsekundet legges på 30. juni gjør man nemlig det ved å rett og slett legge til et sekund ved midnatt. Først er klokken 23.59.59, før den blir 23.59.60 og først i tredje ledd viser det som normalt kommer etter 23.59.59, nemlig klokkeslettet 00.00.00.

Det er litt forskjellig hvordan datasystemer tolker og behandler akkurat dette. Noen klarer å følge det slavisk, mens andre systemer rett og slett har klokkeslettet 23.59.59 to ganger. Det vil imidlertid lage problemer for systemer der prosesser er satt til å starte på spesifikke klokkeslett, da disse ender opp med å starte to ganger. En annen juksemetode er den Google har valgt, som går på å forlenge alle sekundene i ett døgn med en liten brøkdel, slik at skuddsekundet blir fordelt utover et helt døgn. Det kan imidlertid lage trøbbel for systemer som kjører prosesser i en bestemt takt, da disse kommer ut av rytme.

Uansett hvordan skuddsekundet implementeres i datasystemer er det altså fare for trøbbel om produsentene av utstyret, eller de som har i oppgave å drifte det, ikke passer på, og det var nok nettopp dette som førte til at så mange nettsider gikk ned da det forrige skuddsekundet ble innført i 2012.

Tiden er veldig viktig for nettverk

Man unngår uansett ikke at Jorda vil rotere saktere og saktere

En av de større produsentene av både servere og nettverksutstyr er Cisco. Den norske teknologidirektøren gjør det klart at iallfall de er klare for å håndtere skuddsekundet:

– Dette er noe man går gjennom med jevne mellom. I 2012 hadde vi det samme, og vi hadde ikke problemer med utstyret vårt da heller. Vi er selvsagt veldig avhengig av å ha korrekt klokkeslett, og synkronisert klokkeslett, mellom utstyret, sier Gamlem.

Måten nettverkselektronikk fungerer er at det synkroniserer seg mot et felles referansepunkt for tid, hele tiden. Det sentrale her er at absolutt alt kjører på samme tid, ikke at denne tiden er akkurat den samme som verdens atomklokker. Så lenge alt utstyret går feil med ett sekund har det ingenting å si for at det skal fungere. Problemet oppstår når noe utstyr går ett sekund før resten.

– Det er viktigere at det er synkronisert enn at det har den eksakt riktige tiden. Men i en analysesetting, for eksempel om data går tapt og du må feilsøke, da er det ekstremt viktig at klokkene er riktig, gjerne på millisekundnivå, forteller Gamlem.

Jorda går saktere og saktere

Foto: Janaka Dharmasena, Shutterstock

Skuddåret er forutsigbart, selv langt frem i tid vet vi når 29. februar sniker seg inn i kalenderen. Men slik er det ikke med ekstrasekundet. Selv nå kan man ikke si når det vil komme neste gang. Det kommer an på hvor raskt Jorda spinner rundt sin egen akse, en hastighet som for hver dag blir litt lavere:

– Et døgn er nøyaktig 86400 sekunder, men Jorda bruker litt lenger tid enn det på å rotere rundt, typisk et millisekund for langt tid på ett døgn. Det bygger sog opp til omtrent ett sekund på tre år. Men hastigheten til jordrotasjonen er ikke stabil. Jordkloden oppfører seg litt som en skøyteløper som tar en piruett. Starter skøyteløperen med armene ute og trekker dem inn, så øker hastigheten, mens hastigheten senkes om han strekker armene ut igjen, sier Hauglin.

Jordkloden gjør hele tiden en slik «pulserende» bevegelse som endrer rotasjonshastigheten. I første rekke tidevannet; jorda roterer langsomst nær fullmåne. Samtidig er det også andre effekter som virker inn: Prosesser i Jordas indre og at vi fortsatt har landheving etter siste istid. Tidevannet har en annen stor betydning for hastigheten:

–  Det er rett og slett slik at tidevannet bremser rotasjonen til Jorda. Spesielt på grunt vann er det stor friksjon mellom tidevannsbølgen og jordskorpen. Og det er månens skyld, og delvis sola, som bremser på Jorda via tidevannet. På lang sikt vil derfor Jorda ubønnhørlig rotere saktere og saktere, noe som betyr at dette skuddsekundet vil komme oftere og oftere, sier Hauglin.

Nøyaktig hvor langt et sekund er har blitt definert etter frekvenser i Cesium-atomet, og det er denne frekvensen atomklokkene holder styring på tiden med. Men grunnen til at vi får skuddsekundet relativt ofte, kommer også av at man egentlig valgte et litt dårlig år å måle skuddsekundet mot.

– Vi kunne hatt færre skuddsekunder, men da man bestemte definisjonen av sekundet tok man utgangspunkt i det gjennomsnittlige soldøgnet i år 1900. Det var et år da Jorda roterte ganske mye raskere enn årene før og etter. Man kunne valgt en annen definisjon og fått færre skuddsekunder, men det man uansett ikke unngår er at Jorda vil rotere saktere og saktere, utdyper Hauglin.

Skuddsekundet er omdiskutert

Foto: Fernando Blanco Calczada, Shutterstock

Innføringen av skuddsekundet er nemlig ikke uten kontroverser. USA vil avskaffe det helt, mens andre land, med Storbritannia i spissen, ønsker å beholde det. FN-organet Den Internasjonale Telekommunikasjonsunionen skal i år diskutere om det bør avskaffes. 

I dag er det forskere ved Jordobservasjonsbyrået i Paris som har ansvaret for å overvåke og si i fra når det er fare for at forskjellen mellom soltiden og klokketiden blir mer enn 0,9 sekunder, og således bestemme at skuddsekundet legges inn.

Siden atomklokkene ble innført på 70-tallet har vi lagt til 26 slike ekstrasekunder. Vi hadde det senest i 1999, 2005, 2008 og i 2012. På rundt 40 år har man med andre ord fått nesten et halvt ekstra minutt å slå ihjel på denne kloden.  

Da man bestemte definisjonen av sekundet tok man utgangspunkt i det gjennomsnittlige soldøgnet i år 1900

Kontroversen er om det i det hele tatt er noe poeng i å risikere trøbbel med digitale systemer, og om det er mye unødvendig byråkrati, bare for å håndtere denne lille tidsjusteringen som mennesker uansett ikke merker før om veldig, veldig lenge. Først om cirka tusen år vil tidsforskjellen utgjøre en hel time, som jo er det vi allerede stiller klokken med to ganger i året. 

Samtidig kjører flere samfunnskritiske systemer allerede på egne tidsstandarder for å styre langt unna eventuelle problemer som følger av skuddsekundet. GPS-systemet er ett eksempel, som har egen tidsskala uten skuddsekund. Hauglin forteller også at blant annet kraftsektoren bruker en helt egen tidsskala kalt TAI, internasjonal atomær tid, som er uten skuddsekunder. 

Foto: S.Borisov, Shutterstock

I nettverkssammenheng er klokken i seg selv et relativt begrep uansett hva jordklodens tidsherredømme finner på:

– For at nettverket skal fungere er det det bare viktig at alt utstyret har eksakt samme tid, som er viktigere en hva korrekt tid er. Når vi nå snakker sammen er klokken 11, men om nettverksklokkene tror den er 14 har sånn sett ikke noe å si – så lenge alt utstyret er synkronisert. På vår side kan vi leve helt fint uansett hva klokken er, sier Gamlem.

– For ordens skyld, siden det er sommertid i Norge i juni og norsk tid da ligger to timer foran UTC, vil skuddsekundet – i følge norsk tid - finne sted 01:59:60 den 1. juli 2015, presiserer Hauglin.

Lurer du på hvordan datasentrene, der alle serverne og nettverksutstyret står plassert, egentlig fungerer?
Bli med inn i et toppmoderne, norsk datasenter »

Kommentarer (23)

Norges beste mobilabonnement

Mars 2017

Kåret av Tek-redaksjonen

Jeg bruker lite data:

Komplett MiniFlex 1GB


Jeg bruker middels mye data:

Telio FriBruk 5GB+EU


Jeg bruker mye data:

Komplett MaxiFlex 10GB


Jeg er superbruker:

Komplett MegaFlex 30GB


Finn billigste abonnement i vår mobilkalkulator

Forsiden akkurat nå

Til toppen