Perché il 2016 durerà un secondo in più?

Il 2016 sarà ricordato come un anno più lungo del solito, non solo perché bisestile, ma anche perché un secondo intercalare sarà aggiunto il 31 dicembre all’ora di riferimento di tutto il mondo, quella che gli addetti ai lavori chiamano Tempo Universale Coordinato (UTC).

Il secondo intercalare, o leap second, è un aggiustamento temporale che consiste nell’aggiungere o nel sottrarre un secondo alla durata di un determinato giorno. “Lo scopo di questa correzione – spiega Patrizia Tavella, responsabile del Laboratorio di Tempo dell’Istituto Nazionale di Ricerca Metrologica (INRIM), dal quale viene diffusa l’ora esatta a tutta l’Italia – è mantenere l’accordo tra la scala di tempo basata sulla rotazione della Terra e la scala di tempo basata sugli orologi atomici, i dispositivi con cui dagli anni Sessanta si misura il tempo”.

Esiste infatti una differenza tra la scala di tempo rotazionale e la scala di tempo atomico, detta Tempo Atomico Internazionale (TAI), calcolata dal Bureau International des Poids et Mesures (BIPM, l’Ufficio Internazionale dei pesi e delle misure) come media delle misure effettuate dagli orologi atomici presenti negli istituti metrologici di numerosi paesi del mondo. Come orologio la Terra è molto meno stabile e precisa degli orologi atomici perché il movimento del nostro pianeta è soggetto a ogni tipo di variazione per effetto di fenomeni quali le maree o le influenze gravitazionali. Gli orologi atomici accumulano invece l’errore di appena un secondo nell’arco di 30 milioni di anni.

La decisione di aggiungere o sottrarre un secondo alla scala di tempo UTC spetta all’International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), che monitora la rotazione della Terra: la correzione avviene di solito in corrispondenza del 31 dicembre o del 30 giugno. “Il tempo UTC è una scala di tempo ibrida – fa notare Patrizia Tavella – in quanto equivale alla scala di tempo degli orologi atomici (TAI) corretta mediante l’inserimento di secondi intercalari, per tenere il passo con la rotazione terrestre”.

Fino ad ora i secondi sono infatti sempre stati aggiunti perché la Terra sta rallentando, ovvero, al momento, la durata del giorno solare medio è superiore a quella data dagli orologi atomici. Il primo secondo intercalare è stato introdotto nel 1972. Con quello inserito prossimo 31 dicembre saranno 37 i secondi di differenza tra la scala di tempo atomico TAI e il tempo UTC.

“L’attuale meccanismo che corregge il tempo degli orologi atomici con i secondi intercalari – continua Patrizia Tavella – è stato deciso negli anni Settanta, quando si voleva mantenere l’accordo entro un secondo tra l’ora di riferimento internazionale, basata sugli orologi atomici, e la posizione angolare della Terra perché questa informazione serviva a chi usava metodi di posizionamento tradizionali, come il sestante. Oggi la procedura viene considerata di disturbo da chi gestisce reti di telecomunicazioni o reti di satelliti, come il GPS, e in ambito internazionale si discute una sua possibile interruzione”.

Il tempo UTC è per convenzione l’ora del meridiano di Greenwich, rispetto al quale l’Italia si trova nella zona del primo fuso orario, cioè un’ora avanti rispetto a UTC (UTC +1). “Per questa ragione noi in Italia avremo l’aggiunta del leap second un secondo prima dello scoccare dell’una di notte del 1° gennaio 2017, cioè quando sul meridiano di Greenwich saranno le 23 e cinquantanove secondi del 31 dicembre 2016”, conclude la ricercatrice dell’INRIM.