Ένα ημερονύκτιο υποτίθεται ότι διαρκεί ακριβώς 24 ώρες, ή 86.400 δευτερόλεπτα, στην πραγματικότητα όμως η Γη χρειάζεται λίγο περισσότερο χρόνο για να ολοκληρώσει μια περιστροφή γύρω από τον εαυτό της.
Επιπλέον, η ταχύτητα περιστροφής παρουσιάζει διακυμάνσεις λόγω κοσμικών και γεωλογικών παραγόντων, μεταβάλλοντας ανεπαίσθητα τη διάρκεια του ημερονυκτίου.
Αυτό σημαίνει ότι η Διεθνής Ατομική Ώρα (TAI), η οποία μετράται από μερικές εκατοντάδες ατομικά ρολόγια σε όλο τον κόσμο, με ακρίβεια ένα δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, σταδιακά αποκλίνει από την αστρονομική ώρα, η οποία μετράται με βάση τη θέση του Ήλιου και ορισμένων κβάζαρ στον ουρανό.
Για το λόγο αυτό, η λεγόμενη Συντονισμένη Παγκόσμια Ώρα (UTC), ένα από τα στάνταρτ που αντικατέστησαν τη Μέση Ώρα Γκρήνουιτς (GMT), πρέπει να ρυθμίζεται από καιρό σε καιρό έτσι ώστε να παραμένει συγχρονισμένη με τα ατομικά ρολόγια.
Η ρύθμιση μέσω της προσθήκης ή αφαίρεσης εμβόλιμων δευτερολέπτων εφαρμόζεται από το 1972. Μέχρι τότε, ο χρόνος μετριόταν αποκλειστικά με βάση την Ώρα Γκρήνουιτς, ή τον αντικαταστάτη της, την Παγκόσμια Ώρα 1 (UT1), με βάση τη θέση του Ήλιου και των κβάζαρ σε σχέση με τη Γη.
Η Ώρα Γκρήνουιτς πρακτικά συμπίπτει με την UT1 και την UTC, επισήμως όμως έχει πάψει να χρησιμοποιείται λόγω ασαφειών στον ορισμό της.
«Σήμερα, ο χρόνος δομείται, ορίζεται και μετράται με ατομικά ρολόγια που είναι απείρως πιο σταθερά από ό,τι η αστρονομική ώρα» σχολιάζει στο Γαλλικό Πρακτορείο Ειδήσεων ο διευθυντής του συστήματος αναφοράς χρόνου-χώρου SYRTE στο Αστεροσκοπείο του Παρισιού.
Κάθε φορά που η διαφορά ανάμεσα στην Διεθνής Ατομική Ώρα και την Παγκόσμια Ώρα 1 υπερβαίνει ένα όριο, η Διεθνής Υπηρεσία Περιστροφής της Γης και Συστημάτων Αναφοράς (IERS) ανακοινώνει την προσθήκη ή αφαίρεση ενός εμβόλιμου δευτερολέπτου.
Δεδομένου ότι η ταχύτητα περιστροφής της Γης είναι στην πραγματικότητα ακανόνιστη, τα εμβόλια δευτερόλεπτα έρχονται και αυτά σε ακανόνιστα διαστήματα: οι τελευταίες τρεις διορθώσεις ήταν το 2008, το 2005 και το 1998.
Τα τελευταία χρόνια, όμως, η διόρθωση με εμβόλιμα δευτερόλεπτα αποτελεί πηγή διαφωνίας μεταξύ των χωρών-μελών της Διεθνούς Ένωσης Τηλεπικοινωνιών του ΟΗΕ, με ορισμένους εκπροσώπους να προτείνουν την κατάργησή της και την αντικατάσταση της Συντονισμένης Παγκόσμιας Ώρας με τη Διεθνή Ατομική Ώρα.
Κάθε φορά που προστίθεται ένα εμβόλιμο δευτερόλεπτο, τον Ιούνιο ή τον Δεκέμβριο, τα ρολόγια των υπολογιστών πρέπει να ρυθμίζονται χειροκίνητα, κάτι που αυξάνει το περιθώριο σφάλματος.
Επιπλέον, ορισμένα συστήματα ακριβείας, όπως οι δορυφόροι του GPS και ορισμένα δίκτυα υπολογιστών, πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τα εμβόλιμα δευτερόλεπτα προκειμένου να αποφύγουν μεγάλα σφάλματα σε υπολογισμούς.
Αυτός είναι εξάλλου ο λόγος που οι εκτοξεύσεις πυραύλων δεν πραγματοποιούνται ποτέ τις ημέρες κατά τις οποίες προστίθενται εμβόλιμα δευτερόλεπτα.
