Wat is een schrikkelseconde?
Een schrikkelseconde is een eenmalige aanpassing van één seconde die af en toe wordt toegevoegd aan de Coordinated Universal Time (UTC), de wereldwijde tijdstandaard waar je telefoon, servers en satellieten op synchroniseren. Wanneer er één wordt ingevoegd, bevat de laatste minuut van de dag 61 seconden in plaats van 60 — de klok tikt door 23:59:60 voordat hij naar 00:00:00 springt.
Schrikkelseconden klinken triviaal. Dat zijn ze niet. Die ene seconde heeft grote websites laten crashen, vluchten aan de grond gehouden en een decennialange discussie veroorzaakt tussen natuurkundigen, astronomen en software-ingenieurs. In 2022 stemden de wereldwijde tijdwaarderingsautoriteiten uiteindelijk om ze af te schaffen. Dit is wat een schrikkelseconde eigenlijk is, waarom hij bestaat en waarom hij op zijn retour is.
Waarom schrikkelseconden bestaan
Het probleem draait om twee verschillende manieren om tijd te meten die niet helemaal overeenkomen.
Atoomtijd is perfect stabiel. Sinds 1967 wordt de seconde gedefinieerd door de trillingen van cesium-133-atomen — 9.192.631.770 per seconde. Een netwerk van atoomklokken over de hele wereld houdt International Atomic Time (TAI) bij, en dat is verbazingwekkend regelmatig: het versnelt noch vertraagt.
De rotatie van de aarde is niet stabiel. De lengte van een dag, gemeten aan de hand van de werkelijke spin van de planeet, is enigszins onregelmatig. Wrijving door getijden, beweging van de vloeibare aardkern en massaverschuivingen zoals smeltende ijskappen beïnvloeden allemaal de rotatiesnelheid. Op de lange termijn vertraagt de planeet over het algemeen, waardoor een astronomische dag iets langer duurt dan 86.400 atoomseconden. Deze op rotatie gebaseerde tijd wordt UT1 genoemd.
Als we niets doen, zullen UTC (gebaseerd op stabiele atoomseconden) en UT1 (gekoppeld aan de werkelijke zon aan de hemel) langzaam uit elkaar drijven. Om ze op één lijn te houden, is de regel eenvoudig: UTC mag nooit meer dan 0,9 seconden afwijken van UT1. Wanneer de kloof die limiet nadert, wordt een schrikkelseconde ingevoegd in UTC, zodat de atoomtijd kan "wachten" tot de langzamer draaiende aarde is bijgekomen.
Een schrikkelseconde is dus in wezen een handmatige correctie die onze precieze atoomklokken in de pas laat lopen met de wiebelende planeet waar we daadwerkelijk op leven.
Een korte geschiedenis van schrikkelseconden
Schrikkelseconden werden geïntroduceerd in 1972, toen UTC opnieuw werd gedefinieerd om gebaseerd te zijn op atoomtijd, maar wel gekoppeld te blijven aan de rotatie van de aarde.
Sindsdien zijn er tot en met 2016 27 schrikkelseconden toegevoegd. Elke tot nu toe was positief — een seconde toegevoegd, nooit verwijderd — omdat de rotatie van de aarde in die periode over het algemeen achterliep op de atoomtijd. De meest recente schrikkelseconde werd ingevoegd op 31 december 2016, om 23:59:60 UTC.
Daarna was er een opmerkelijke pauze van bijna zeven jaar, omdat de rotatie van de aarde de laatste jaren juist iets versnelde — genoeg om, voor het eerst, wetenschappers serieus te laten discussiëren over de mogelijkheid van een negatieve schrikkelseconde (een seconde verwijderen in plaats van toevoegen), iets wat nog nooit is gebeurd en waar veel ingenieurs nog meer tegenop zien dan de gebruikelijke variant.
Wie beslist wanneer er één plaatsvindt?
Schrikkelseconden staan niet op een vaste kalender gepland. Ze worden aangekondigd door de International Earth Rotation and Reference Systems Service (IERS), gevestigd nabij Parijs, die continu de rotatie van de planeet in de gaten houdt.
Wanneer de UT1-UTC-kloof de 0,9 seconden nadert, geeft de IERS een bulletin uit — doorgaans ongeveer zes maanden van tevoren — waarin wordt verklaard dat er een schrikkelseconde wordt ingevoegd. Volgens afspraak vinden invoegingen plaats aan het einde van 30 juni of 31 december (UTC).
Die doorlooptijd van zes maanden is de kern van het technische probleem: het schema is onregelmatig en onvoorspelbaar. Je kunt geen formule schrijven die je vertelt wanneer de volgende schrikkelseconde zal plaatsvinden, zoals je dat wel kunt voor schrikkeljaren. Je moet wachten tot de IERS het aankondigt en er vervolgens voor zorgen dat elke klok in je systeem ervan op de hoogte is.
Waarom ingenieurs een hekel hebben aan schrikkelseconden
Voor de meeste mensen is een extra seconde onmerkbaar. Voor computers die verwachten dat elke minuut precies 60 seconden heeft, is een minuut van 61 seconden een mijnenveld.
Het beroemdste incident vond plaats op 30 juni 2012, toen een positieve schrikkelseconde werd ingevoegd. Op het moment dat het gebeurde, vielen een reeks systemen uit. Reddit ging offline, samen met andere grote sites. De bug was terug te voeren op de manier waarop de Linux-kernel omging met het feit dat de klok op dat moment een stap terug deed — het veroorzaakte een op hol geslagen toestand die de CPU's van servers op volle toeren liet draaien. Luchtvaartreserveringssystemen die op aangetaste software draaiden, meldden ook verstoringen, wat leidde tot vertragingen bij het inchecken. Soortgelijke problemen deden zich ook voor bij eerdere schrikkelseconden.
De onderliggende problemen zijn structureel:
- De gebeurtenis is zeldzaam, waardoor code-paden voor het afhandelen van schrikkelseconden bijna nooit worden gebruikt en zelden worden getest onder reële omstandigheden.
- De tijd lijkt stil te staan of zich te herhalen, en veel software gaat er stilzwijgend van uit dat tijd alleen maar vooruit gaat, monotoon.
- Het schema is onvoorspelbaar, dus systemen moeten een externe aankondiging ophalen en vertrouwen in plaats van de aanpassing zelf te berekenen.
Omdat een moderne storing kan overslaan naar financiële markten, telecomnetwerken en cloudplatforms, kan één verkeerd afgehandelde seconde echt duur zijn.
Google's "Leap Smear"-workaround
In plaats van de schrikkelseconde in één abrupte sprong toe te passen, introduceerde Google een aanpak genaamd de leap smear. In plaats van een volledige seconde om middernacht in te voegen, spreiden de servers van Google de correctie over een lang venster — doorgaans de ~24 uur rond de gebeurtenis — door elke seconde onmerkbaar langer (of korter) te maken.
Tijdens een smear geeft geen enkele klok ooit 23:59:60 weer en geen enkele klok doet ooit een stap terug; de tijd loopt gewoon een dag lang heel licht "langzaam" totdat de extra seconde stilletjes is geabsorbeerd. Software ziet een vloeiende, monotone klok en komt nooit in de gevaarlijke randgevallen terecht. Amazon, Meta en anderen hebben vergelijkbare smearing-strategieën overgenomen, en het is de facto de overlevingstechniek geworden voor grootschalige systemen.
Het nadeel: een gesmeerde klok wijkt urenlang bewust af van de officiële UTC — prima voor de meeste diensten, maar een hoofdpijn wanneer je het moet reconciliëren met niet-gesmeerde systemen. Het is een workaround voor een probleem waarvan de industrie steeds meer vond dat het niet zou moeten bestaan.
Als je met epoch-tijd werkt, houd er dan rekening mee dat een Unix tijdstempel helemaal geen schrikkelseconden telt — Unix-tijd doet alsof elke dag precies 86.400 seconden heeft, wat mede verklaart waarom de aanpassing in de echte wereld zoveel wrijving veroorzaakt.
Het besluit van 2035: schrikkelseconden afgeschaft
Het debat kwam tot een hoogtepunt op de 2022 General Conference on Weights and Measures (CGPM) — het internationale orgaan dat het metrieke stelsel en de definitie van de seconde beheert.
Afgevaardigden namen een baanbrekende resolutie aan: de praktijk van het toevoegen van schrikkelseconden wordt gestopt in 2035. Vanaf dat punt mag UTC meer afwijken van UT1 dan de huidige limiet van 0,9 seconden, waarbij de tolerantie later opnieuw wordt onderhandeld — waarschijnlijk mag de kloof tientallen jaren groeien, misschien tot een minuut of meer, voordat er zelfs maar een correctie wordt overwogen.
In de praktijk betekent dit dat UTC een vloeiende, continue tijdschaal wordt zonder verrassende minuten van 61 seconden. Astronomen die daadwerkelijk de rotatietijd van de aarde nodig hebben, kunnen nog steeds direct UT1 gebruiken; iedereen die computers draait, krijgt een klok waar ze eindelijk op kunnen vertrouwen dat hij zich gedraagt. De verandering ruilt een kleine, langzaam toenemende afwijking van de zon in voor het elimineren van een terugkerende bron van wereldwijd technisch risico.
Veelgestelde vragen
Is er ooit een schrikkelseconde verwijderd in plaats van toegevoegd?
Nee. Alle 27 schrikkelseconden die sinds 1972 zijn ingevoegd, waren positief — een seconde toegevoegd. Een negatieve schrikkelseconde (overslaan van 23:59:58 naar 00:00:00) is nog nooit voorgekomen, hoewel de recente snellere rotatie van de aarde er kortstondig een reële mogelijkheid van maakte voordat het besluit van 2035 de hele kwestie irrelevant maakte.
Hebben schrikkelseconden invloed op tijdzones?
Niet direct. Tijdzones zijn vaste afwijkingen van UTC die worden beheerd via databases zoals de IANA tijdzone database. Een schrikkelseconde past UTC zelf aan, dus elke zone verschuift gelijktijdig met hetzelfde moment — de afwijkingen tussen zones veranderen nooit.
Zal mijn computerklok veranderen in 2035?
Geen zichtbare verandering voor gebruikers. Na 2035 stoppen klokken gewoon met het ontvangen van de incidentele schrikkelseconde. UTC zal langzaam afdrijven van de astronomische tijd gedurende vele jaren, maar die afwijking is veel te klein om op te merken in het dagelijks leven.
Wat is het verschil tussen UTC, TAI en UT1?
TAI is pure atoomtijd, perfect stabiel. UT1 is tijd gebaseerd op de werkelijke rotatie van de aarde. UTC is de dagelijkse standaard: het loopt op atoomseconden zoals TAI, maar werd met behulp van schrikkelseconden op één lijn gehouden met UT1. Vanaf 2016 loopt UTC precies 37 seconden achter op TAI.
Waarom laten we de klok en de zon niet gewoon uit elkaar drijven?
Dat is in wezen wat het besluit van 2035 doet. De afwijking groeit zo langzaam — in de orde van een minuut per eeuw — dat het generaties zal duren voordat het ertoe doet, en tegen die tijd kan er een eenmalige correctie worden gepland in plaats van om de paar jaar een patch.
Benieuwd hoe machines eigenlijk de tijd tellen onder dit alles? Schrikkelseconden verdwijnen volledig in epoch-tijd — probeer onze Unix tijdstempel converter om precies te zien hoe computers de seconden bijhouden die wegtikken.