Segundo intercalar

Um segundo intercalar é um ajuste de um segundo ocasionalmente adicionado (ou teoricamente removido) do UTC para manter o tempo atômico dentro de 0,9 segundos do tempo solar. A rotação da Terra não é perfeitamente regular — a fricção das marés está desacelerando lentamente o planeta, e as variações sazonais introduzem oscilações menores. Os relógios atômicos batem em uma taxa perfeitamente constante; o planeta não.

Desde 1972, 27 segundos intercalares foram inseridos. Eles sempre caem à meia-noite de 30 de junho ou 31 de dezembro UTC. O minuto contendo o segundo intercalar tem 61 segundos (ou, teoricamente, 59 se um segundo intercalar fosse algum dia removido — o que nunca aconteceu).

Os segundos intercalares estão em extinção. Em 2022, a Conferência Geral de Pesos e Medidas votou para abandonar a prática até 2035, após décadas de dor operacional em sistemas de computação. Após a depreciação, o UTC derivará lentamente do tempo solar — na taxa atual, em torno de um segundo por algumas décadas.

A maioria dos softwares trata os segundos intercalares via “smearing” — adicionando gradualmente milissegundos aos tiques do relógio ao longo de várias horas. Google e Cloudflare publicam seus algoritmos de smearing; a AWS usa um smearing linear de 24 horas centrado no evento de salto. O tempo POSIX (a base dos timestamps Unix) finge que os segundos intercalares não existem — um timestamp Unix nunca pode se referir ao próprio segundo intercalar, o que significa que os timestamps próximos à meia-noite em um dia de inserção de segundo intercalar são ambíguos se interpretados estritamente.

Por que a depreciação está acontecendo: negociação de alta frequência, GPS e bancos de dados distribuídos assumem que o tempo avança monotonicamente a uma taxa constante. Um segundo intercalar quebra essa suposição. O segundo intercalar de 2012 causou interrupções no Reddit, LinkedIn, Mozilla, sistema de reservas da Qantas e vários servidores Linux onde um bug do kernel causou deadlocks de spinlock de CPU. O segundo intercalar de 2015 foi menos destrutivo apenas porque a indústria passou três anos se preparando. Os astrônomos, que realmente querem UT1 (tempo solar), argumentaram contra a depreciação, mas perderam: o futuro do tempo civil é um tempo atômico que diverge constantemente, com qualquer reconciliação de rotação da Terra empurrada para uma unidade muito maior (um “minuto intercalar” séculos à frente é a proposta de trabalho). Referência: BIPM CGPM 2022 Resolução 4.

Exemplo prático

O segundo intercalar mais recente foi inserido ao final de 2016-12-31 23:59:60 UTC. Em uma sequência estrita ITU-R, os segundos foram 23:59:58 → 23:59:59 → 23:59:60 → 00:00:00. Com o smearing linear de 20 horas do Google, o mesmo intervalo de relógio de parede viu cada segundo esticado em 1/72000 — então um servidor realizando 1000 ops/segundo produziu 999,986 ops/segundo durante a janela de smearing sem nunca observar um minuto de 61 segundos. O timestamp Unix foi de 1483228799 (23:59:59) diretamente para 1483228800 (00:00:00) em sistemas POSIX, o que significa que o segundo intercalar não tem timestamp representável e qualquer evento que ocorreu durante ele é reportado como um dos dois segundos adjacentes.

Quando e por que importa

Se você constrói qualquer sistema que ordena eventos por timestamp (bancos de dados, logs de auditoria, protocolos de consenso distribuído como Raft e Paxos), um relógio que salta para trás ou para pode violar invariantes que você não sabia que existiam. O segundo intercalar de 2012 expôs um bug do kernel Linux onde o tratamento de hrtimer travava, causando bloqueios de CPU no Reddit, Mozilla e parcelas significativas do ecossistema Java (nós Cassandra e Hadoop travaram simultaneamente no mundo todo). O manual defensivo de hoje: prefira CLOCK_MONOTONIC para medição de tempo decorrido (imune a segundos intercalares e mudanças de passo NTP), use uma fonte NTP com smearing como time.google.com para leituras de relógio de parede, e assuma que qualquer timestamp recebido de terceiros pode estar ligeiramente errado em um limite de segundo intercalar conhecido. Referência: RFC 8633 — Melhores Práticas Atuais do Protocolo de Tempo de Rede.