研究テーマ

うるう秒

画像提供:情報通信研究機構(NICT)

来る7月1日、午前8時59分59秒、いつもなら存在しないはずの「8時59分60秒」という1秒が挿入されます。これを「うるう秒(閏秒)」と呼びます。うるう秒による時刻の調整が始まったのは1972年のこと。以来、26回目の1秒の挿入になるそうです。今回は、まさに秒刻みで動く現代社会を象徴するような「1秒」に焦点を当てました。

時間と地球の自転

ご存じのように、地球は太陽の周りを公転しながら自転しています。地球の自転1回分が1日で、それを24等分したものが1時間、その60分の1が1分で、そのまた60分の1が1秒です。つまり、私たちが日常使っている時間は、地球の自転を基準に考えられているのです。
ところが、観測の技術が進歩するにつれ、地球の自転速度が一定ではないことが分かってきました。後に説明しますが、自転速度はほんのわずかに変化しているらしいのです。そこで1967年、地球の自転よりも正確な原子(セシウム133)の性質を基準に1秒を決めることが決定し、以来人類は、原子時計の刻む時の方を正式な時としてきました。ただし、ここで問題なのは、人間が決めた原子時計の時間と、地球の自転の時間にズレが生じることです。よって、地球の自転と原子時計を比較して、ときどき誤差を修正する必要が出てきました。それが「うるう秒」なのです。

なぜ8時59分60秒?

今回のうるう秒の挿入が決まったのは2015年1月5日のこと。決定を下したのは、地球の自転の観測を行っている国際機関「国際地球回転・基準系事業(IERS)」です。この「IERS」の決定を受けて、日本では「国立研究開発法人 情報通信研究機構(NICT)」がうるう秒の挿入を実施することになっています。挿入する時刻が7月1日午前9時というのは、いかにも中途半端なようですが、これは世界の時刻の基点がロンドンのグリニッジにあるため。日本とイギリスでは9時間の時差があるので、グリニッジの7月1日午前0時、つまり日本標準時(JST)の午前9時に、うるう秒の挿入が行われるのです。

地球の自転が変化する理由

地球の自転はなぜ一定ではなく、変化しているのでしょう。これにはいくつか理由があるようです。そのひとつが「潮汐力」と呼ばれる月の引力。月の引力が地球を歪ませることによってさまざまな摩擦が働き、地球の自転を遅らせているそうです。ただし、潮汐力による自転の遅れは100年間で1,000分の2秒ほど。500年経ってようやく1秒のズレなので、今回のうるう秒とはあまり関係がありません。それよりも大きく影響しているのは、地球と大気の摩擦です。自転とともに大気も地球の周りを回っていますが、その動きが必ずしも自転の速度と同じではないため、大気と地球の間に摩擦が生じ、それが自転のエネルギーを奪っていくそうです。大気の動きを正確に予測することは困難なので、地球の自転がどれくらい遅れるかを予測することも難しいそうです。

うるう秒にともなう障害

現代社会は、まさに"秒刻み"で動いています。特にネットワーク社会になってから、1秒の重要性はさらに増してきました。たとえば株式や為替などの取引では、コンピューターを使って1秒間に10,000回もの注文が出せる「超高速取引」を行うところがあるそうです。また、特許の出願や論文の発表などでは、1秒の遅れが命取りになることも。そのため書類の作成時刻を厳密に証明する「タイムスタンプ」を発行する会社もあります。もちろんテレビなどのメディアにとっても1秒は重要です。スポットのCMは15秒単位のため、1分の長さが61秒になると、空白の1秒が生まれます。たった1秒の誤差ですが、放置しておくと思わぬ混乱を招きかねません。
このように社会的な影響が大きくなってきたため、うるう秒の挿入を廃止しようかという議論も起きています。現在討議が進行中で、2015年11月には、うるう秒存続に関する最終的な結論が下されるそうです。

うるう秒を体感しよう

貴重な「うるう秒」挿入の瞬間を体感する方法があるので、ご紹介しておきましょう。ひとつは日本の標準時を管理するNICTの本館(東京都小金井市)に行くことです。ここのデジタル時計は「8時59分59秒」の後に「8時59分60秒」を表示します。同じく武蔵小金井駅の構内にあるNICTのデジタル時計も「8時59分60秒」を表示します。一方、おなじみのNTT117時報サービスですが、通常の加入電話の場合は、午前9時の4秒前から予報音を3回(58秒59秒60秒)鳴らし、時報音(ポーン)を1回(00秒)鳴らします。 ちょっと面白いのは、ひかり電話の117時報サービス。こちらは9時を告げる時報音(ポーン)を連続して2回(60秒00秒)鳴らすそうです。うるう秒挿入時にしか聞けない珍しい"ダブルの時報音"を聞くことができるのですね。

7月1日水曜日、午前9時、お時間のある方は、「うるう秒」挿入の瞬間を体感してみてはいかがでしょうか。

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