راز سالِ بی‌پایان ۱۹۷۲؛ چرا طولانی‌ترین سال تاریخ معاصر ثبت شد؟

راز سال بی‌پایان ۱۹۷۲؛ چرا طولانی‌ترین سال تاریخ معاصر بود؟

سالی که زمان در آن بیشتر طول کشید

سال ۱۹۷۲ در تقویم بشری نه‌فقط به‌سبب رویدادهای بزرگ تاریخی و فرهنگی، بلکه به‌معنای واقعی کلمه، «طولانی‌تر» از سایر سال‌ها بود. این سال ۳۶۶ روز و دو ثانیه‌ اضافه داشت؛ یعنی دقیقاً دو ثانیه بیشتر از هر سال کبیسه‌ی معمولی. از این‌رو، عنوان «طولانی‌ترین سال در تاریخ معاصر» را به‌خود اختصاص داد. اما راز در پسِ این اضافه‌زمان چیست؟ چگونه علمِ زمان‌سنجی به این نتیجه رسید که ساعت جهان باید کمی عقب کشیده شود تا با چرخش نا‌منظم زمین هماهنگ گردد؟

این تحلیل عمیق، فراتر از صرفاً یک اضافه‌ی زمانی، به تقاطع فیزیک کوانتومی، ژئودینامیک و تاریخ اجتماعی می‌پردازد تا روشن سازد چرا سال ۱۹۷۲ تبدیل به یک نقطه‌ی عطف در تعریف زمان در عصر دیجیتال شد.

۱. زمین، زمان و خطای چرخش: مفهومی به‌نام ثانیه‌ی کبیسه

چرخش زمین از زمانی که علوم نجومی مدرن آغاز شد، محور اصلی تعریف شبانه‌روز بود. اما از قرن بیستم، دقت علمی به‌قدری افزایش یافت که دانشمندان دریافتند: زمین دقیق نمی‌چرخد. نیروهای جزرومدی (ناشی از ماه و خورشید)، وضعیت هسته‌ی مذاب سیاره، و حتی ذوب سریع یخ‌های قطبی می‌توانند نرخ چرخش آن را اندک اما محسوس تغییر دهند. این تغییرات، با وجود ناچیز بودن در مقیاس روزانه، در طول دهه‌ها انباشته شده و شکافی در دقت زمان ایجاد می‌کنند.

دقیق‌ترین ساعت‌های جهان—ساعت‌های اتمی سِزیم و رُبودیوم—که اساس زمان اتمی بین‌المللی (TAI) را تشکیل می‌دهند، با این تغییرات نجومی هماهنگ نبودند. نتیجه؟ شکافی هرچند کوچک اما واقعی بین زمان اتمی بسیار پایدار (TAI) و زمان نجومی مبتنی بر موقعیت خورشید و ستارگان (UT1).

برای رفع این اختلاف، در سال ۱۹۷۲ نهاد بین‌المللی سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سامانه‌های مرجع (IERS) تصمیم گرفت ثانیه‌ی کبیسه را وارد سیستم جهانی زمان (UTC) کند. ثانیه‌ی کبیسه ثانیه‌ای افزوده یا کاسته‌شده در انتهای یکی از روزهای سال (معمولاً ۳۰ ژوئن یا ۳۱ دسامبر) است تا ساعت هماهنگ جهانی (UTC) با چرخش زمین منطبق بماند. این اقدام یک مداخله‌ی مستقیم و آگاهانه در جریان زمان بود که در سطح جهانی اعمال شد.

۲. آغاز یک اصلاح بی‌سابقه

تاریخچه‌ی اصلاح زمان به دهه‌ی ۱۹۶۰ بازمی‌گردد، زمانی که فناوری‌های اندازه‌گیری به‌شدت پیشرفت کردند. نقطه‌ی آغازین این بحران در سال ۱۹۶۷ رقم خورد؛ در آن سال، کنفرانس عمومی اوزان و معیارها (CGPM) در پاریس، تعریف جدیدی از «ثانیه» ارائه داد که از طبیعت منجمد و ثابت فاصله گرفت:

مدت زمانی برابر با ۹٬۱۹۲٬۶۳۱٬۷۷۰ نوسان تابش گذر میان دو تراز انرژی اتم سِزیم‑۱۳۳ در دمای صفر کلوین.

این تعریف تا امروز مبنای زمان اتمی بین‌المللی (TAI) است و اساساً یک زمان پیوسته (Continuous Time) را تعریف می‌کند.

از همین زمان بود که عدم‌تطابق بسیار کوچکی بین زمان اتمی (که بر اساس مکانیک کوانتومی است) و زمان نجومی (UT1، که بر اساس چرخش فیزیکی زمین است) آشکار شد. زمین به‌تدریج در حال کُند شدن است، به این معنی که هر روز نجومی اندکی طولانی‌تر از ثانیه‌های اتمی محاسبه شده است.

تا سال ۱۹۷۲، این اختلاف به اندازه‌ی تقریباً ۰٫۵ ثانیه در نیمه‌ی سال انباشته شده بود؛ رقمی که برای علم ناوبری ماهواره‌ای، شبکه‌های ارتباطی بین‌المللی و مطالعات ژئودینامیک آن دوران، دیگر قابل اغماض نبود. بنابراین، در جلسات تخصصی تصمیم گرفته شد که دو بار در نیمه‌ی دوم سال ۱۹۷۲ این کسری جبران شود:

1. ۳۰ ژوئن ۱۹۷۲: نخستین ثانیه‌ی کبیسه افزوده شد.
2. ۳۱ دسامبر ۱۹۷۲: برای دومین بار، یک ثانیه‌ی دیگر نیز اضافه گردید.

این دو اصلاح متوالی باعث شد که سال ۱۹۷۲، به‌طور رسمی و ثبت‌شده، دو ثانیه طولانی‌تر از یک سال کبیسه‌ی معمولی (که فقط یک ثانیه اضافی دارد) شود و این رکورد در تاریخ معاصر باقی بماند.

۳. ریاضیات زمان؛ از ثانیه تا انقلاب اتمی

برای درک بهتر این اختلاف، بیایید به مبانی ریاضیاتی بپردازیم:

الف) یک سال معمولی (غیرکبیسه):
[ \text{روزها} = ۳۶۵ ] [ \text{ثانیه‌ها} = ۳۶۵ \times ۲۴ \times ۶۰ \times ۶۰ = ۳۱٬۵۳۶٬۰۰۰ \text{ ثانیه} ]

ب) یک سال کبیسه معمولی (مانند ۱۹۷۶ یا ۲۰۰۰):
[ \text{روزها} = ۳۶۶ ] [ \text{ثانیه‌ها} = ۳۶۶ \times ۲۴ \times ۶۰ \times ۶۰ = ۳۱٬۶۲۲٬۴۰۰ \text{ ثانیه} ]

ج) سال ۱۹۷۲ (سال دو ثانیه‌ی کبیسه):
[ \text{ثانیه‌های استاندارد کبیسه} = ۳۱٬۶۲۲٬۴۰۰ ] [ \text{ثانیه‌های افزوده} = ۲ ] [ \text{طول کل سال ۱۹۷۲} = ۳۱٬۶۲۲٬۴۰۰ + ۲ = ۳۱٬۶۲۲٬۴۰۲ \text{ ثانیه} ]

این اختلاف دو‌ثانیه‌ای شاید در مقیاس انسانی که تنها با حرکت خورشید (زمان خورشیدی) سروکار دارد، ناچیز به‌نظر برسد، اما برای سامانه‌هایی که بر انتقال دقیق زمان تا سطح زیر‑میلی‌ثانیه استوار بودند—نظیر شبکه‌های ناوبری ماهواره‌ای نوظهور، ارتباطات رادیویی دوربرد و مطالعات ژئودینامیک—این خطا حیاتی بود. در آن سال، سازمان‌های علمی مانند مؤسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) در بولدر (کلرادو) و رصدخانه‌ی سلطنتی گرینویچ (بریتانیا) با استفاده از تجهیزات پیشرفته‌ی ساعت اتمی مدل HP5061A، تغییر زمان را اعمال کردند و به‌طور رسمی، سال ۱۹۷۲ را نقطه‌ی آغاز «عصر ثانیه‌های کبیسه» در تاریخ سنجش زمان جهانی نامیدند.

۴. ۱۹۷۲ در متن تاریخ: وقتی زمین، سیاست و فرهنگ تلاقی کردند

شگفت آن‌که سال ۱۹۷۲ نه‌تنها از دید فیزیک، بلکه از منظر تاریخی و فرهنگی نیز یکی از متراکم‌ترین سال‌های قرن بیستم بود. این سال شاهد رخدادهایی بود که مسیر دهه‌های بعد را شکل دادند، و این تراکم رویدادها، به‌شکل نمادین، با طولانی شدن زمان فیزیکی آن سال همخوانی داشت:

• رسوایی واترگیت و سقوط نیکسون: در ۱۷ ژوئن ۱۹۷۲، پنج نفوذگر مرتبط با کارزار انتخاباتی رئیس‌جمهور وقت آمریکا، ریچارد نیکسون، وارد دفتر حزب دموکرات در ساختمان واترگیت شدند. افشای این رسوایی زنجیره‌ای، که در سال ۱۹۷۲ آغاز شد، در نهایت به استعفای نیکسون در سال ۱۹۷۴ انجامید و اعتماد عمومی به دولت‌های غربی را به چالش کشید.
• اکران پدرخوانده (The Godfather): شاهکار سینمایی فرانسیس فورد کاپولا در مارس ۱۹۷۲ اکران شد و تبدیل به یکی از شاخص‌ترین و پرفروش‌ترین فیلم‌های تاریخ سینما گردید؛ نمادی از اوج هنر در میانه‌ی بحران‌های اجتماعی.
• آخرین قدم‌های انسان بر ماه (تا آن زمان): مأموریت آپولو ۱۷ در دسامبر ۱۹۷۲، آخرین مأموریتی بود که فضانوردان را به سطح ماه برد و پایان‌بخش دوران رقابت فضایی مستقیم با شوروی تا دهه‌ی ۲۰۲۰ بود.
• یکشنبه خونین در ایرلند شمالی: در ۳۰ ژانویه ۱۹۷۲، نیروهای ارتش بریتانیا در جریان تظاهرات مسالمت‌آمیز در شهر دری (Derry) به‌روی معترضان غیرمسلح آتش گشودند و ۱۳ نفر را کشتند؛ این واقعه نقطه‌ی عطفی تراژیک و خشونت‌بار در مناقشات ایرلند شمالی بود.

بدین ترتیب، سالی که از لحاظ زمانی دو ثانیه طولانی‌تر بود، از لحاظ حجم و تأثیر رخدادهای جهانی نیز یکی از فشرده‌ترین و سنگین‌ترین سال‌های تاریخ مدرن به‌شمار می‌رفت.

۵. سازوکار افزودن ثانیه‌های کبیسه

اجرای ثانیه‌ی کبیسه یک فرآیند دقیق و جهانی است که زیر نظر نهادهای بین‌المللی هماهنگ می‌شود.

الف) چه زمانی تصمیم گرفته می‌شود؟

کمیسیون بین‌المللی چرخش زمین و سامانه‌های مرجع (IERS)، که مقر آن امروزه در پاریس مستقر است، داده‌های ژئوفیزیکی به‌دست‌آمده از شبکه‌های مختلف سنجش (مانند VLBI، GPS و لیزر ماهواره‌ای) را به‌طور دوره‌ای تحلیل می‌کند. اگر اختلاف بین زمان نجومی (UT1) و زمان اتمی (TAI) از آستانه‌ی مشخصی، یعنی ۰٫۹ ثانیه، فراتر رود، یک ثانیه‌ی کبیسه برای اعمال در یک دوره‌ی شش‌ماهه آتی (معمولاً ۳۰ ژوئن یا ۳۱ دسامبر) برنامه‌ریزی می‌شود.

ب) نقطه‌ی اجرای تغییر

افزودن ثانیه‌ی کبیسه همیشه در انتهای روز مقرر، طبق فرمول مشخصی، انجام می‌شود:

روز به جای ۲۳:۵۹:۵۹، به ۲۳:۵۹:۶۰ می‌رسد و سپس به ۰۰:۰۰:۰۰ روز بعد می‌رود.

این توقف یک‌ثانیه‌ای باعث می‌شود که UTC به‌طور موقت با سرعت چرخش کندتر زمین هماهنگ شود. این لحظه‌ی “۶۰” برای ثانیه‌ی کبیسه، دقیقاً همان لحظه‌ای است که سال ۱۹۷۲ را دو ثانیه طولانی‌تر ساخت.

ج) ثانیه‌ی کبیسه‌ی منفی

در موارد بسیار نادر، اگر نیروهای داخلی زمین (مانند تغییرات در جریانات اقیانوسی یا مغناطیس هسته‌ای) باعث افزایش سرعت چرخش شوند، ممکن است لازم شود به‌جای افزودن، یک ثانیه حذف شود؛ رخدادی موسوم به leap second negative. هرچند این پدیده در ۱۹۷۲ رخ نداد، اما مدل‌های پیش‌بینی (به‌دلیل ذوب سریع یخ‌های قطبی و کاهش جرم در نزدیکی قطب‌ها که باعث افزایش سرعت چرخش می‌شود) وقوع آن را در دهه‌ی ۲۰۳۰ محتمل می‌دانند.

۶. تأثیر ثانیه‌های کبیسه بر فناوری‌های مدرن

با گسترش جهان دیجیتال در دهه‌های پس از ۱۹۷۲، ثانیه‌ی کبیسه از یک کنجکاوی علمی به یکی از چالش‌های حیاتی زیرساخت فناوری اطلاعات بدل شده است. سامانه‌هایی که نیازمند دقت زمانی مطلق هستند، به‌شدت تحت تأثیر این ناهمگونی قرار می‌گیرند:

• شبکه‌های ماهواره‌ای ناوبری (GPS/Galileo): این سیستم‌ها بر انتقال دقیق زمان تا زیر‑میلی‌ثانیه استوارند. اگر نرم‌افزار گیرنده به‌درستی به‌روز نشود، خطای موقعیت‌یابی می‌تواند از چند متر تا چندین کیلومتر افزایش یابد.
• مراکز داده‌ی مالی و بورس جهانی: تراکنش‌های با فرکانس بالا (High-Frequency Trading) نیازمند ثبت دقیق زمان دقیقه‌ی وقوع هستند. یک ثانیه‌ی جاافتاده یا حذف‌شده می‌تواند منجر به بروز خطاهای بزرگ در تسویه‌حساب‌ها شود.
• شبکه‌های مخابراتی و اینترنتی: سامانه‌های همگام‌سازی زمان (مانند NTP) باید از اجرای ثانیه‌ی کبیسه مطلع شوند.

غفلت در این فرآیند می‌تواند باعث اختلالات سیستمی گسترده شود؛ نمونه‌ی بارز آن بحران ثانیه‌ی کبیسه‌ی ۲۰۱۲ بود که شبکه‌هایی چون Reddit، Foursquare و LinkedIn برای ساعاتی از کار افتادند زیرا کرنل‌های لینوکس به‌درستی این توقف یک‌ثانیه‌ای را مدیریت نکرده بودند. سال ۱۹۷۲ آغازگر این مسیرِ اجباریِ تطبیق فناوری‌های متکی بر زمان اتمی با فیزیک ناپایدار زمین بود.

۷. آیا دوباره سالی به این اندازه طولانی خواهیم داشت؟

احتمال تکرار شرایط ۱۹۷۲ بسیار اندک است. دهه‌های اخیر نشان داده‌اند که سرعت کاهش چرخش زمین (که عامل اصلی نیاز به افزودن ثانیه بود) در حال کاهش است. در واقع، شواهد ژئودینامیکی جدید، به‌ویژه مشاهدات تداخل‌سنجی نجومی پایگاه بسیار بلند (VLBI) از دهه‌ی ۲۰۲۰، نشان می‌دهند که زمین در حال حاضر در یک فاز شتاب‌گیری چرخش است. این شتاب‌گیری اغلب به تغییرات دینامیک در هسته‌ی مایع زمین نسبت داده می‌شود.

در نتیجه، به‌جای افزودن ثانیه، ممکن است به‌زودی برای نخستین بار در تاریخ ثبت‌شده، شاهد حذف یک ثانیه از زمان جهانی باشیم. این پدیده اگر رخ دهد، نقطه‌ی عطف جدیدی در تاریخ سنجش زمان خواهد بود و سامانه‌های نرم‌افزاری را با چالش‌های جدیدی در مواجهه با “زمان پرش رو به جلو” (Forward Leap) روبرو خواهد کرد.

۸. ۴۶ پیش‌ازمیلاد؛ سال سردرگمی

اگر معیار طولانی‌ترین سال را صرفاً بر اساس اصلاحات تقویمی انسانی بدانیم، باید به دوران روم باستان بازگردیم. پیش از سال ۱۹۷۲، طولانی‌ترین سال تاریخ (به معنای تعداد روزهای ثبت‌شده در تقویم) مربوط به سال ۴۶ پیش‌ازمیلاد بود.

در آن زمان، تقویم رومی (مبتنی بر ماه‌های قمری) با تغییرات فصلی و نجومی به‌شدت نامنظم شده بود و تقریباً ۹۰ روز از فصل واقعی عقب افتاده بود. ژولیوس سزار، با مشورت منجمان اسکندریه، تصمیم گرفت یک اصلاح بزرگ انجام دهد. او دستور داد که سال ۴۶ پیش‌ازمیلاد با افزودن سه ماه کبیسه، ۴۴۵ روز داشته باشد تا تقویم با اعتدالین و انقلابین فصلی هماهنگ گردد. این سال به‌سبب آشفتگی‌های ناشی از این اصلاحات بزرگ، از سوی مردم رُم «Annus Confusionis» یا «سال سردرگمی» نام گرفت. این رخداد باعث تولد تقویم جولیانی شد که تا زمان اصلاح گریگوری در قرن شانزدهم میلادی، مبنای تاریخ‌نگاری غرب بود.

۹. در مرز علم و فلسفه: مفهوم زمان از دید معاصر

زمان مفهومی است که در مرز فیزیک محض و تجربه‌ی ذهنی بشر قرار دارد. برای اخترفیزیک‌دانان و فیزیکدانان ذرات، زمان تابعی از فضا، سرعت نور، گرانش و مدار اجرام است (زمان نسبیتی). اما برای جوامع انسانی، زمان قراردادی فرهنگی است که برای تنظیم نظم اجتماعی و اقتصادی وضع شده است (زمان قراردادی).

سال ۱۹۷۲ لحظه‌ای بود که این دو دیدگاه به‌طور ملموسی به هم رسیدند: تصمیم مبتنی بر علم فیزیک (نیاز به هماهنگی با چرخش زمین) منجر به یک مداخله‌ی مستقیم در قرارداد فرهنگی (افزودن ثانیه به ساعت جهانی) شد. در حقیقت، آن سال به ما یادآوری کرد که حتی ثابت‌ترین پدیده‌ی جهان—زمان—نیز در نهایت تابع تفسیر انسان و دقت علم سنجش آن است. این انعطاف‌پذیری زمان، که در تقویم ما متبلور شد، تضاد میان نظم کیهانی و نیاز به نظم انسانی را به‌خوبی نشان می‌دهد.

۱۰. نتیجه‌گیری: میراث سالی که دو ثانیه بیشتر داشت

سال ۱۹۷۲، مرز ظریف میان کیهان و فناوری، و میان سیاست و فرهنگ را به‌زیبایی ترسیم کرد. از افزودن دو ثانیه به عمر تقویم تا ظهور بحران‌های سیاسی و خلق شاهکارهای هنری، همه‌چیز دست‌به‌دست هم داد تا این سال بیش از هر سال دیگری در تاریخ معاصر، سنگین‌تر و طولانی‌تر به‌نظر برسد.

راز «طولانی‌ترین سال» نه صرفاً در اعداد خشک و ریاضیات نجومی، بلکه در هماهنگی دوباره‌ی انسان و فناوری با ضربان ناپایدار و دائماً در حال تغییر زمین نهفته است؛ هماهنگی‌ای که هزینه‌ی آن، پذیرش چند ثانیه اضافه‌ی زمانی در یک سال تاریخی بود.

پرسش‌های متداول (FAQ)

۱. چرا دقیقاً در سال ۱۹۷۲ دو ثانیه‌ی کبیسه اضافه شد؟
زیرا تا پیش از اجرای اولین ثانیه‌ی کبیسه در ژوئن ۱۹۷۲، اختلاف انباشته‌شده بین زمان اتمی و زمان نجومی به حدی رسیده بود که نیاز به دو مرحله اصلاح در نیمه‌ی دوم سال وجود داشت تا عدم‌تطابق رفع گردد.

۲. ثانیه‌ی کبیسه چند بار در تاریخ اضافه شده است؟
از زمان آغاز اجرای آن (۱۹۷۲) تا پایان سال ۲۰۲۴، در مجموع ۲۷ بار به زمان جهانی اضافه شده است.

۳. چه نهادی مسئول تعیین ثانیه‌های کبیسه است؟
«سرویس بین‌المللی چرخش زمین و سامانه‌های مرجع (IERS)» که تحت نظارت اتحادیه‌ی بین‌المللی اخترشناسی (IAU) فعالیت می‌کند، مسئول جمع‌آوری داده‌ها و اعلام زمان اجرای تغییرات است.

۴. آیا ممکن است در آینده ثانیه‌ای حذف شود؟
بله، در صورت تداوم افزایش سرعت چرخش زمین (که در دهه‌ی اخیر مشاهده شده است)، احتمال رخداد «ثانیه‌ی کبیسه‌ی منفی» (حذف یک ثانیه) در دهه‌های آینده وجود دارد.

۵. این تغییر چه تأثیری بر اینترنت و GPS دارد؟
اگر سیستم‌های نرم‌افزاری و سخت‌افزاری (مانند کرنل سیستم‌عامل یا نرم‌افزارهای مدیریت شبکه) به‌درستی برای مدیریت ثانیه‌ی کبیسه پیکربندی نشوند، ممکن است باعث اختلالاتی مانند وقفه‌های سیستمی (Crash)، خطاهای در ثبت زمان تراکنش‌ها یا خطای در محاسبه‌ی موقعیت مکانی شوند.

۶. تفاوت بین زمان اتمی (TAI) و زمان جهانی هماهنگ (UTC) چیست؟
TAI (زمان اتمی) یک زمان پیوسته، بسیار دقیق و ثابت است که بر اساس ساعت‌های اتمی محاسبه می‌شود. UTC (زمان جهانی هماهنگ) همان TAI است که با افزودن یا حذف ثانیه‌های کبیسه، برای همگام‌سازی با چرخش کند و متغیر زمین تنظیم می‌شود.

۷. چرا بعد از ۱۹۷۲ هر سال ثانیه‌ی کبیسه نداشتیم؟
زیرا تغییر سرعت چرخش زمین ثابت نیست و تحت تأثیر عوامل ژئوفیزیکی متعدد قرار دارد. ثانیه‌ی کبیسه فقط زمانی اعمال می‌شود که اختلاف بین UT1 و TAI از آستانه‌ی ۰٫۹ ثانیه عبور کند.

۸. آیا انسان می‌تواند بدون ثانیه‌های کبیسه زندگی کند؟
برای کاربردهای روزمره (مانند زمان‌بندی قرارهای ملاقات)، خیر، زیرا این امر تأثیر قابل توجهی ندارد. اما برای سامانه‌های علمی، فضایی و مالی که نیازمند پیوند با حرکت واقعی زمین هستند، هماهنگی از طریق ثانیه‌های کبیسه (یا مکانیزم جایگزین در آینده) ضروری است.

۹. چه رابطه‌ای میان سال ۱۹۷۲ و سیاست جهانی وجود داشت؟
این سال شاهد آغاز رسوایی واترگیت بود که ساختار قدرت جهانی را تکان داد، و همچنین پایان‌بخش برنامه‌ی پرهزینه‌ی فضایی آمریکا (آپولو) بود، که نشان‌دهنده‌ی گذار از رقابت‌های صرفاً فضایی به بحران‌های داخلی و ژئوپلیتیک بود.

۱۰. آیا در گذشته سالی طولانی‌تر از ۱۹۷۲ وجود داشته است؟
بله، طبق تقویم انسانی و اصلاحات سزار در ۴۶ پیش‌ازمیلاد، سالی با ۴۴۵ روز (۱۳ ماه) وجود داشته است که از نظر تعداد روز، طولانی‌ترین سال تاریخ ثبت‌شده در تقویم‌های بشری است.