865: O segundo intercalar tem os dias contados. O que está em causa?

TECNOLOGIA/COMPUTADORES/TEMPO

A adição de um segundo intercalar aos relógios tem efeitos significativos nas redes eléctricas, nos satélites, nos sistemas financeiros e serviços como prevenção de colisões no transporte marítimo e na aviação. O sistema vai chegar ao fim em 2035.

Majid Rangraz / Unsplash

Na reunião em Versalhes, França, na sexta-feira, o Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) pediu o fim dos “segundos intercalares” – os pequenos saltos ocasionalmente adicionados aos relógios que funcionam no Tempo Universal Coordenado (UTC), para os manter sincronizados com a rotação da Terra.

A partir de 2035, os segundos intercalares serão abandonados por cerca de 100 anos e provavelmente nunca mais voltarão. É hora de descobrir exactamente o que fazer com um problema que se tornou cada vez mais urgente e grave com a ascensão do mundo digital.

Por que temos segundos intercalares?

Regressemos a 1972, quando a chegada de relógios atómicos altamente precisos revelou o facto de que os dias não têm exactamente os 86.400 segundos padrão (isto é, 24 horas, com cada hora compreendendo 3.600 segundos).

A diferença é apenas em milissegundos, mas acumula-se inexoravelmente. Em último caso, o pico do Sol seria à “meia-noite” – uma indignidade que os meteorologistas (pessoas que estudam a ciência da medição) estavam determinados a evitar.

Para complicar ainda mais as coisas, a rotação da Terra e, portanto, a duração de um dia, na verdade varia de forma irregular e não pode ser prevista com muita antecedência.

A solução encontrada foram os segundos intercalares: correcções de um segundo aplicadas no final de Dezembro e/ou Junho. Os saltos foram programados para garantir que o sistema de cronometragem que todos usamos, o Tempo Universal Coordenado (UTC), nunca esteja a mais de 0,9 segundos da alternativa de rastreamento da Terra, Tempo Universal (UT1).

Mas tudo isto foi antes dos computadores dominarem a Terra. Os segundos intercalares eram uma solução elegante quando propostos pela primeira vez, mas são diabólicos quando se trata de implementações de software.

Isso ocorre porque um segundo intercalar é uma mudança abrupta que quebra as principais suposições usadas em software para representar o tempo. Conceitos básicos, como o tempo nunca se repete, fica parado ou retrocede, estão todos em risco.

A saltar para o perigo

Pergunta: o que é pior do que misturar computadores e segundos intercalares? Resposta: misturar milhares de milhões de computadores interconectados em rede, todos a tentar executar um salto de segundo intercalar (teoricamente) ao mesmo tempo, com muitos a falhar numa ampla variedade de maneiras.

Fica melhor: a maioria destes computadores está a aprender sobre o segundo intercalar iminente da própria rede. Melhor ainda, quase todos estão constantemente a sincronizar os seus relógios internos, comunicando pela Internet com outros computadores chamados servidores de horário e acreditando nas informações de tempo que eles fornecem.

Imagine esta cena então: durante a loucura do segundo intercalar, alguns computadores servidores de tempo podem estar errados, mas os computadores clientes que dependem deles não sabem disso. Ou eles podem estar certos, mas o software do computador cliente não acredita neles.

Ou os computadores cliente e servidor saltam, mas em momentos ligeiramente diferentes e, como resultado, o software fica confuso. Ou talvez um computador nunca receba a notícia de que um salto está a acontecer, não faça nada e termine um segundo à frente do resto do mundo.

Tudo isto e muito mais foi visto na análise dos dados de tempo do último evento de segundo intercalar em 2016.

As maneiras pelas quais a confusão do computador ao longo do tempo pode afectar os sistemas em rede são numerosas demais para serem descritas. Já existem casos documentados de interrupções e impactos significativos recentes decorrentes dos eventos de segundo intercalar.

Mais amplamente, porém, considere a infra-estrutura crítica em rede em que nosso mundo funciona, incluindo redes eléctricas, sistemas de telecomunicações, sistemas financeiros e serviços como prevenção de colisões no transporte marítimo e na aviação.

Muitos deles dependem da temporização precisa em escalas de milissegundos, ou até mesmo nano-segundos. Um erro de um segundo pode ter impactos enormes e até mortais.

Acabou o tempo!

Reconhecendo os custos crescentes para o nosso mundo baseado nos computadores, a ideia de acabar com os segundos intercalares está na mesa desde 2015.

A União Internacional de Telecomunicações, órgão de padronização que rege os segundos bissextos, adiou a decisão várias vezes. Mas a pressão continuou a crescer em várias frentes, inclusive de grandes players da tecnologia, como Google e Meta (antigo Facebook).

A maioria dos participantes internacionais na votação, incluindo os Estados Unidos, França e Austrália, apoiou a recente decisão de abandonar o segundo intercalar.

A decisão de Versalhes não é abandonar a ideia de manter a cronometragem diária (UTC) alinhada com a Terra. É mais um reconhecimento de que as desvantagens do actual sistema de segundo intercalar são muito altas e estão a pior. Precisamos de o parar antes que algo realmente mau aconteça!

A boa notícia é que podemos esperar os sugeridos 100 anos ou mais. Durante esse período, a discrepância pode chegar a um minuto, mas isso não é muito significativo se considerarmos o que enfrentamos com o horário de verão a cada ano.

A lógica é que, abandonando o segundo intercalar agora, podemos evitar os seus perigos e ter bastante tempo para descobrirmos maneiras menos perturbadoras de manter o tempo alinhado.

Como poderíamos lidar com isto no futuro?

Uma abordagem extrema seria adoptar uma definição abstracta de tempo, abandonando totalmente a associação de longa data entre o tempo e os movimentos da Terra.

Outra é fazer ajustes maiores que um segundo, mas com muito menos frequência e com uma preparação muito melhor para limitar os perigos – talvez em uma época em que o software evoluiu além dos bugs.

A decisão de até onde estamos dispostos a deixar as coisas à deriva antes que uma nova abordagem seja decidida tem o seu próprio prazo: a próxima reunião do Bureau International des Poids et Mesures está marcada para 2026. Enquanto isso, estaremos presos com segundos intercalares até 2035.

Como a Terra surpreendentemente começou a girar mais rápido nas últimas décadas, o próximo segundo bissexto pode, pela primeira vez, envolver a remoção de um segundo para acelerar o UTC, em vez de adicionar um segundo para desacelerá-lo.

O software para este caso já está em vigor, mas nunca foi testado na natureza – portanto, esteja preparado para saltar para o desconhecido.

ZAP // The Conversation
23 Novembro, 2022



 

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