¿Cómo manejan los físicos y los astrónomos los segundos intercalares?

Estoy confundido por las muchas descripciones contradictorias que veo sobre cómo se contabilizan los segundos bisiestos UTC. Entiendo que hay varias formas de manejarlos en la práctica común y he visto una variedad de definiciones formales. Pero parece que en la práctica científica, simplemente se omiten : no hay un día juliano UTC (que no es un valor JD (UTC)) correspondiente a ningún momento durante un segundo intercalar, y cosas como las efemérides generalmente no se informan para los segundos intercalares . Hay, por supuesto, eventos que tienen lugar durante los segundos bisiestos, pero si uno quiere referirse a la hora en que ocurren, se utiliza un sistema de cronometraje diferente (por ejemplo, UT1 o TT).

¿Está bien? Tiene mucho sentido como una forma de acomodar las ambigüedades que introducen los segundos intercalares y, de hecho, corresponde a la forma en que algunos sistemas (por ejemplo, POSIX ) los implementan; pero no coincide con las definiciones que he visto.

Esto correspondería a la forma en que Kim Stanley Robinson maneja el "deslizamiento del tiempo" marciano : los relojes se detienen a las 24 horas terrestres y se reinician 39 minutos y 40 segundos después.
Estuve pensando en esto y llegué a la conclusión de que los saltos del segundo bisiesto no se tienen en cuenta en las efemérides. Están allí solo para mantener nuestros relojes UTC sincronizados con la rotación de la Tierra, es decir, UT1.
@JoeH: Pero, por ejemplo , el azimut JPL informa para Plutón en Greenwich cambia entre 2012-Jun-30 23:59:59.333 UTC y 2012-Jul-01 00:00:00.000 UTC por un factor de 2.5 veces lo que cambia en cualquier otro intervalo de "1" segundo cercano: 0,0069° frente a 0,0028°, que es exactamente lo que se esperaría ((1 + 2/3)/(2/3)) si hubiera un segundo adicional allí.
Estoy perplejo entonces. Lo siento.

Respuestas (2)

Como sabes, los astrónomos no usan UT para los cálculos sino Julian Days (JD). Una vez que se realiza el cálculo, el JD resultante se vuelve a convertir a UT, UTC o zona horaria deseada para divulgación pública.

Los segundos bisiestos se pueden tomar de datos históricos (p. ej., NASA http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/deltat2004.html o US Navy ftp://maia.usno.navy.mil/ser7/deltat.data ) o si no están disponibles, se pueden calcular http://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/deltatpoly2004.html . Se representan como ΔT.

Luego, ΔT se agrega a JD y ese tiempo se llama JDE (Julian Ephemeris Day). O dicho de otro modo, JD se calcula a partir de UT, pero JDE se calcula a partir del Tiempo Dinámico (TD = UT + ΔT).

Desde principios de la década de 1990, algunas publicaciones como Minor Planet Circulars (http://www.minorplanetcenter.net/iau/services/MPCServices.html) cambiaron el nombre de JDE a JDT, donde T significa relación con el tiempo dinámico terrestre.

La pregunta es sobre la convención utilizada para "convertir de nuevo" a UTC en ese último paso. Parece que (a) JD (UTC) no se extiende a los segundos intercalares y que, posiblemente como consecuencia de (a), los datos no se informan convencionalmente para los segundos intercalares. Lo que inspiró la pregunta es una mirada a los datos de efemérides de JPL alrededor de un segundo intercalar, informados en UTC: omiten el segundo intercalar y omiten el segundo intercalar al contar JD (UTC).
@Hidden Para cada escala de tiempo definida, hay un número de día juliano correspondiente, por lo que de hecho hay un número de día juliano UTC. La cantidad Δ T no está directamente relacionado con los segundos bisiestos. Se introducen segundos bisiestos para reducir la discrepancia entre UTC y UT1 a menos de un segundo. @raxa No me he olvidado de este problema. Mi semestre está llegando a su fin y volveré a él después de los exámenes.
@raxacoricofallapatorius Hmm, los segundos bisiestos se agregan cuando se acumula, y luego solo en dos fechas en un año, el 30 de junio y el 31 de diciembre. Es programáticamente trivial agregar esto al algoritmo de JD a UT. Si está interesado en cómo se obtienen los datos del JPL, ¿por qué no les envía un correo electrónico?
@JoeH ¿Qué quieres decir con que ΔT no está directamente relacionado con los segundos intercalares? De todos modos... espero su respuesta... Creo que physics.stackexchange.com es un gran recurso para el aprendizaje y cualquier respuesta constructiva es más que bienvenida.
Entiendo las diversas relaciones entre las escalas de tiempo (TT, TAI, UTC, UT1, etc.) y el papel de Δ T y segundos bisiestos en esas relaciones. Y le he preguntado al JPL. Pero está bastante claro lo que están haciendo: (a) para los datos presentados en horas UTC, no informan datos para un segundo bisiesto y (b) cuentan JD (UTC) como si no hubiera un segundo bisiesto. La pregunta aquí es: es eso, en particular, la omisión de los segundos bisiestos por completo de la contabilidad JD (UTC) , una convención (que tiene sentido) o tal vez incluso una definición formal, o simplemente algo peculiar que hacen.
Lo que quiero decir es que ΔT relaciona UT1 con una escala de tiempo que fluye aproximadamente de manera uniforme, Dynamical Time, mientras que UTC y UT1 están relacionados por segundos bisiestos. Los segundos bisiestos están ahí solo para mantener UT1 y UTC dentro de 0,9 s entre sí.

Tiene toda la razón: al asignar números reales de JD a las fechas del calendario UTC, es simplemente imposible nombrar cualquier momento durante el segundo bisiesto, mientras que una representación analógica de una hora UTC puede decir "23:59:60.25", el JD proporcionará ningún nombre para ningún momento de todo ese segundo.

Esto se puede ver si visita el sistema JPL HORIZONS estándar:

http://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi

Si escribe una hora de inicio 2012-6-30 23:59:58y una hora de finalización 2012-7-1 0:00:02y solicita un tamaño de paso de 5 "intervalos iguales", es posible que, para ser justos, haya esperado obtener los 5 segundos entre esos dos tiempos como sus cinco intervalos iguales. Pero, al seleccionar "Delta-T" y "formato de fecha y hora: Ambos" en la configuración de su tabla, verá que HORIZONTES se olvida del segundo bisiesto al dividir el período que solicitó en 5 partes:

$$SOE
     2012-Jun-30 23:59:58.000 2456109.499976852 *m     66.184122
     2012-Jun-30 23:59:58.800 2456109.499986111 *m     66.184122
     2012-Jun-30 23:59:59.600 2456109.499995370 *m     66.184122
     2012-Jul-01 00:00:00.400 2456109.500004630 *m     67.184122
     2012-Jul-01 00:00:01.200 2456109.500013889 *m     67.184122
     2012-Jul-01 00:00:02.000 2456109.500023148 *m     67.184122
    $$EOE

Claramente, aquí se produce un segundo bisiesto: ¡puede ver que el valor Delta-T salta 1 segundo! Pero la fracción JD claramente no tiene "espacio" para nombrar el segundo bisiesto, y HORIZONTES tampoco: se incluye en los cálculos posteriores, pero no se puede nombrar como una entrada al sistema.

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