Cơ quan đo lường học đề xuất dừng cộng thêm 'giây nhuận' cho đồng hồ, cả Meta và Google hưởng ứng

Với các nhà nghiên cứu thời gian và tần số, việc dừng thêm giây nhuận là “một bước tiến bộ”.

Theo thông báo của Hội nghị Toàn thể về Cân Đo (tiếng Pháp: Conférence générale des poids et mesures, viết tắt CGPM), tính từ năm 2035, việc thêm “giây nhuận” vào đồng hồ sẽ tạm ngưng vô thời hạn. Quyết định trên đã được đưa ra bởi đa số đại diện các quốc gia toàn cầu tại Pháp hôm 18/11 vừa qua.

Điều đó có nghĩa tính từ năm 2035 hoặc sớm hơn, thời gian vũ trụ (ký hiệu UTI*) sẽ lệch hơn một giây so với Giờ Phối hợp Quốc tế (UTC) - đại lượng vốn dựa trên một giây của đồng hồ nguyên tử. Từ năm 1972 tới nay, bất cứ khi nào giờ UTI và UTC lệch quá 0,9 giây, giờ UTC sẽ được nhận thêm một giây nhuận.

*UTI: nguyên gốc tiếng Anh là Universal Time (viết tắt UT hoặc UT1) là một chuẩn thời gian được đo dựa trên vòng quay của Trái Đất.

Trước đây, UTI được đo bằng cách tính giờ mặt trời tại kinh độ 0, việc đo đạc chính xác các yếu tố vị trí của Mặt Trời hiện còn quá phức tạp. Vì thế, UTI được tính dựa trên vị trí của Trái Đất so với Hệ quy chiếu Thiên thể Quốc tế (ICRS); chỉ số này có tên gọi Góc Quay của Trái Đất (ERA), là chuẩn mới thay thế cho Thời gian Thiên văn (Greenwich Mean Sidereal Time) được sử dụng trước đây.

Ở bất cứ vị trí nào trên Trái Đất, UTI chỉ có một giá trị duy nhất, được tính bằng công thức

ERA = 2π(0.7790572732640 + 1.00273781191135448 x Tu) radian

Trong đó, Tu = (ngày Julius tính theo UTI - 2451545.0)

Đại lượng "ngày Julius" được sử dụng nhiều trong thiên văn học, đếm số ngày tính từ thời điểm bắt đầu kỷ nguyên Julian, là ngày 1/1 năm 4713 Trước Công nguyên. Để tính ra năm Julius, ta lấy năm hiện tại cộng với 4.713.

Ví dụ trong lịch hiện đại, 0h30 phút đêm ngày 1/1/2013 là ngày Julius thứ 2.456.293,520833.

Với các nhà nghiên cứu thời gian và tần số, việc dừng thêm giây nhuận là “một bước tiến bộ”. Đó là nhận định của chuyên gia Georgette Macdonald, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đo lường tại Canada. 

Hiện tại, chúng ta không thể đo đạc chính xác được giây nhuận bởi lẽ chúng dựa vào vòng quay tự nhiên của Trái Đất. Theo lời chuyên gia Macdonald, giây nhuận có thể làm lệch các hệ thống vận hành dựa trên tính chính xác của thời gian, thậm chí có thể gây hư hại tới kỷ nguyên kỹ thuật số. Meta và Google là một trong những ông lớn ngành công nghệ kêu gọi loại bỏ giây nhuận trong hệ thống tính giờ.

Hội nghị Toàn thể về Cân Đo, vốn quản lý cả Hệ thống Đo lường Quốc tế, đề xuất bỏ giây nhuận trong ít nhất một thế kỷ, nhằm cho phép UTI và UTC lệch nhau khoảng 1 phút. Trước hết, CGPM mong muốn tham khảo ý kiến từ các tổ chức quốc tế và tới năm 2026, họ sẽ đưa ra quyết định về giới hạn trên, là sẽ cho phép UTI và UTC lệch nhau bao nhiêu phút.

Đã đến lúc thay đổi

Các nhà thiên văn học sử dụng chỉ số UTI sẽ phải thay đổi cài đặt của kính viễn vọng để tiếp tục quan sát vũ trụ. 

Đại diện từ Canada, Mỹ và Pháp đều đã đồng ý với quyết định của CGPM, duy chỉ có Nga tỏ mong muốn đẩy hạn chót 2035 tới 2040, bởi lẽ Nga vẫn sử dụng hệ thống bao gồm giây nhuận. Chắc hẳn việc thay thế vệ tinh và các trạm tín hiệu mặt đất sẽ cần thêm chút thời gian, và Nga chưa sẵn sàng thay thế toàn bộ hệ thống của mình. 

Hiện các tổ chức đã đang không nhất quán trong việc áp dụng giây nhuận. Đơn cử như Google, họ “bôi” giây nhuận ra suốt 24 giờ trong ngày. Với nhiều cách đo thời gian khác nhau, độ trễ giữa các nguồn dữ liệu khác nhau có thể lệch đến nửa giây.

Mặc dù Trái Đất đang quay chậm lại do ảnh hưởng từ lực hấp dẫn của Mặt Trăng, hiện tượng tăng tốc độ quay Trái Đất diễn ra từ 2020 tới nay đã đang khiến vấn đề lệch chuẩn thêm trầm trọng. Lần đầu tiên trong lịch sử, ta có thể sẽ phải xóa giây nhuận thay vì thêm vào như trước đây. Từ trước tới nay, UTC luôn phải chậm một nhịp để khớp với vòng quay Trái Đất, chứ không phải nhanh một giây để bắt kịp. 

Vì thế, CGPM đã phải đặt ra một hạn chót, yêu cầu các tổ chức và các quốc gia tuân theo chuẩn thời gian UTI mới.

Khác biệt rất nhỏ, tuy nhiên …

Dù đồng hồ ta thường dùng đã được chỉnh cho khớp với vòng quay của Trái Đất suốt hàng ngàn năm nay, đa số chúng ta sẽ không bị ảnh hưởng từ việc mất một giây nhuận. “Tại đa số nước, có một cách biệt tới hàng giờ giữa thời gian mùa hè và thời gian mùa đông”, cựu giám đốc Felicitas Arias từng công tác tại Cục Đo lường (BIPM) của Pháp nhận định.

Các chuyên gia đo lường tương lai có lẽ sẽ tìm ra cách tinh tế hơn để khớp hai đơn vị UTC và UTI. Theo lời chuyên gia Macdonald, khi khác biệt đủ lớn để nảy sinh vấn đề, “khả năng tinh chỉnh của chúng ta sẽ cao hơn hiện tại”.

Hoặc có lẽ, họ sẽ chẳng màng tới cách biệt chỉ một giây. Đó là nhận định của cựu giám đốc Arias. Khi khác biệt đủ lớn, có thể các quốc gia sẽ thống nhất một chuẩn thời gian mới, bằng cách dịch múi giờ của mình đi một tiếng. Cũng có thể, các quốc gia tương lai sẽ sử dụng một chuẩn thời gian mới, không còn dựa vào Mặt Trời nữa mà tạo ra những múi giờ mới phân cho từng vùng. Theo bà Arias, mặt trời sẽ có thể lặn vào buổi sáng tại những khu vực Trái Đất nhất định.

“Đây cũng có thể là giải pháp chứ”, bà nói. “Khoa học vốn đã không sử dụng giờ địa phương rồi, chúng tôi trao đổi bằng Giờ Phối hợp Quốc tế UTC”.

Theo Nature, Science, Wired