うるう秒が廃止される:2035年から時計の微調整が一時停止される理由を専門家が解説

フランスのベルサイユで開催された国際度量衡局(BIPM)は、「うるう秒」(協定世界時(UTC)で動く時計を地球の自転に同期させるために時々追加される小さなジャンプ)の廃止を呼びかけた。

2035年以降、うるう秒は100年ほど廃止され、おそらく二度と復活することはないだろう。デジタル社会の進展に伴い、ますます緊急かつ深刻になっているこの問題を、どう解決するかが問われているのである。

なぜ、うるう秒があるのだろう?

1972年、高精度の原子時計が登場し、1日が86,400秒(24時間、1時間は3,600秒)でないことが明らかになったからである。

その差はミリ秒単位だが、確実に積み重なっていく。結局、太陽は “真夜中”に頭上に現れることになるのだが、これは計量学者がどうしても避けたいことだった。さらに複雑なことに、地球の自転、つまり1日の長さは不規則に変化するため、前もって予測することはできない。

そして考えられた解決策が「うるう秒」だ、12月末と6月末に1秒の補正を行ううるう秒は、私たちが使っている協定世界時(UTC)が、地球を追跡する代替時間である協定世界時(UT1)と0.9秒以上離れることがないように予定されていた。

しかし、これはコンピューターが地球を支配する以前の話である。うるう秒は、最初に提案されたときはエレガントな解決策だったが、ソフトウェアで実装するとなると極悪非道なものになる。

なぜなら、うるう秒は突然の変更であり、ソフトウェアで時間を表現するための重要な前提条件を大きく崩してしまうからだ。「時間は繰り返さない」「静止する」「後戻りしない」といった基本的な概念や、「1分がちょうど60秒である」といった古風な概念が、すべて危険にさらされてしまうのだ。

危険への跳躍

コンピュータとうるう秒を混在させることより悪いことは何ですか?

何十億台もの相互に接続されたネットワークコンピュータが、すべて(理論的には)同時にうるう秒ジャンプを実行しようとし、その多くがさまざまな方法で失敗してしまうことです。

さらに良いことに、これらのコンピュータのほとんどは、差し迫ったうるう秒をネットワーク自体から学習している。さらに、ほとんどのコンピュータは、インターネットを通じてタイムサーバーと呼ばれる他のコンピュータと通信し、そのタイミング情報を信じて、常に内部時計の同期をとっているのだ。

うるう秒が起きている間、タイムサーバーのコンピュータの中には間違っているものがあっても、それを信頼しているクライアントのコンピュータはそれを知らないという光景を想像してみて欲しい。タイムサーバーが正しくても、クライアントコンピュータのソフトウェアがそれを信じないこともある。あるいは、クライアントとサーバーの両方のコンピュータが、わずかに異なる時刻に跳躍し、その結果、ソフトウェアが混乱してしまう。あるいは、あるコンピュータが閏の知らせを受けず、何もしないで、他のコンピュータより1秒早く閏が終わってしまう。

このようなことが、2016年の最後のうるう秒イベントのタイミングデータの分析で確認された。

時間の経過に伴うコンピュータの混乱がネットワークシステムに与える影響は、説明しきれないほど多くある。すでに、直近のうるう秒イベントから生じた重大な停止や影響の事例が記録されている。

しかし、より広い意味では、電力網、通信システム、金融システム、船舶や航空における衝突回避などのサービスなど、私たちの世界が稼働しているネットワーク化された重要インフラを考えてみて欲しい。これらの多くは、ミリ秒、あるいはナノ秒単位での正確なタイミングに依存している。1秒の誤差が致命的な影響を与えることもあるのだ。

glonass
ロシアは、うるう秒を採用しているグローバル・ナビゲーション衛星システム「GLONASS」の大幅な更新が必要になることなどから、うるう秒廃止の決定に反対票を投じた。

タイムアップ!

コンピュータを利用した世界にかかるコストが増大していることを認識し、うるう秒を廃止する案が2015年から浮上している。

うるう秒を管理する標準化団体である国際電気通信連合は、何度も決定を押し戻した。しかし、GoogleやMeta(旧Facebook)といった大手テック企業など、多方面から圧力がかかり続けた。

今回の投票では、米国、フランス、オーストラリアなど国際的な参加者の大半が、うるう秒を取りやめるという決定を支持した。

ベルサイユの決定は、日常の計時(UTC)を地球と一致させるという考えを放棄するものではない。むしろ、現在のうるう秒システムのデメリットが大きすぎる、そして悪化しているという認識だ。本当に悪いことが起こる前に、それを止めなければならないのだ

良いニュースは、私たちは100年程度待つ余裕があるということだ。この間、誤差は1分程度になるかもしれないが、毎年サマータイムで我慢していることを思えば、たいしたことではないのだ。つまり、今すぐうるう秒を廃止することで、その危険性を回避し、時間を合わせるためのもっと簡便な方法を考案する時間を十分に確保することができる、というわけだ。

この先、どのように対処していけばよいのだろうか。

極端な方法としては、時間と地球の動きの間に長年存在してきた関連性を捨て、抽象的な時間の定義を全面的に採用することであろう。もう一つは、1秒より大きな調整をすることである。しかし、その頻度ははるかに少なく、危険性を抑えるためにはるかに良い準備をすることである。おそらく、ソフトウェアがバグを越えて進化した時代になるだろう。

国際計測機器工業会の次回の会合は2026年に開かれる予定である。その間、私たちは2035年までうるう秒を使い続けることになるのだ。

地球の自転速度がここ数十年で驚くほど速くなったため、次のうるう秒では初めて、協定世界時(UTC)の速度を遅くするために1秒を追加するのではなく、速くするために1秒を削除することになるかもしれないのである。

このようなケースに対応するソフトウェアはすでに完成しているが、実際にテストされたことはない。

本記事はThe Conversationに掲載された記事「It’s time-out for leap seconds: an expert explains why the tiny clock adjustments will be paused from 2035」について、Creative Commonsのライセンスおよび執筆者の翻訳許諾の下、翻訳・転載しています。

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この記事を書いた人

TEXAL管理人。学校の授業でMS-DOSを使っていたくらいの年代。Windows95の登場で衝撃を受け、テクノロジー業界に興味を持つ。以来ガジェット・ゲーム情報を追い続けてうん十年。大学では物理を専攻していたこともあり、物理・宇宙関係の話題も大好き。

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