據(jù)英國《每日電訊報》報道,目前,地球自轉(zhuǎn)的速度正在逐漸加快,平均一天的時間將會比以往快0.5毫秒,2021年有望成為“史上最快一年”。
報道稱,如果地球自轉(zhuǎn)速度繼續(xù)加快,為了與地球自轉(zhuǎn)的時間保持同步,世界各地的時鐘可能都需要重新調(diào)整,或?qū)⑹状纬霈F(xiàn)全球時鐘中刪除一秒的場景。
你可能會覺得奇怪,一年365天,一天24小時,一小時60分鐘,時間難道不是固定不變的嗎?
時間并非一成不變
隨著科技的發(fā)展,越來越多的證據(jù)證明,地球自轉(zhuǎn)周期并非恒定。
13億年前,地球每年有500多天,每年有13-14個月。5.4億年前的寒武紀,地球一年約有420天,每天不足21小時。4.24億年前的志留紀,地球每天約有21.5小時。2.8億年前的二疊紀,地球每天約有22.8小時。
可見,從遠古到現(xiàn)代,地球的自轉(zhuǎn)周期逐步變緩。
研究顯示,一個地球日差不多每十萬年就會增加2秒鐘左右。為了彌補因地球自轉(zhuǎn)變慢所產(chǎn)生的時間滯后,自1972年以來,標準時間(協(xié)調(diào)世界時)總共增加過27次“閏秒”。
“閏秒”是什么?
“協(xié)調(diào)世界時采用相對均勻的國際原子時秒長,而在時刻上盡量靠近世界時。當協(xié)調(diào)世界時與世界時的時刻差預測值超過0.9秒時,將協(xié)調(diào)世界時增加或減少一個整秒的調(diào)整,這就是我們所說的‘閏秒’?!闭h科技館館長秦瑞強介紹,閏秒一般被安插在23時59分59秒,以我們所用的時間標準來說,下一秒應為0時0分0秒,但加入閏秒之后,時鐘則顯示為23時59分60秒,之后再進入0時0分0秒。
然而,自2020年以來,科學家發(fā)現(xiàn),地球一反常態(tài),自轉(zhuǎn)速度比以往加快了:過去的50年里,地球自轉(zhuǎn)一周所需的時間慢于24小時(86400秒)。去年年中,這一長期存在的趨勢被逆轉(zhuǎn)了,一天的時長經(jīng)常短于86400秒。其中,2020年7月19日的時長甚至比24小時整縮短了1.4602毫秒,是有記錄以來最短的一天。
那么,逐漸變緩的地球自轉(zhuǎn)為什么會在半年多前開始變快?
記者查閱文獻發(fā)現(xiàn),地球自轉(zhuǎn)變化有一些規(guī)律性,首先是季節(jié)性變化,與季風、洋流有關(guān);其次是年際變化,與核幔耦合有關(guān);此外,地球自轉(zhuǎn)的長期變化還與潮汐摩擦有關(guān)。不過,這些物質(zhì)變化引起的角動量變化相對地球整體的角動量來說微不足道,目前記錄的日長變化量都在毫秒量級,對普通人來說更是難以察覺。
有專家表示,2020年年中開始的地球自轉(zhuǎn)加速,或許是由地幔與地核之間的角動量交換或海平面變化等因素引起。
那么,如果地球的自轉(zhuǎn)持續(xù)變慢下去,終有一天地球會停止自轉(zhuǎn)嗎?
“從目前推算來看,地球大約還需要50億年每天才能增加約14小時,也就是變成38小時一天。但50億年后,年邁的太陽將變成一顆紅巨星,地球就會變得不再宜居?!睂<艺f。
是否會啟動“負閏秒”
據(jù)介紹,閏秒一般是在協(xié)調(diào)世界時的12月31日或者6月30日的最后1秒實施。由于北京時間比國際標準時間早8小時,因此中國時鐘通常在元月1日或7月1日早上8時實施閏秒。
隨著地球自轉(zhuǎn)加速,是否會啟動“負閏秒”?
1月7日,國際地球自轉(zhuǎn)服務組織曾表示,在今年6月底并不會“閏秒”?!斑@也就是說,如果要增加‘負閏秒’,最快也要等到2021年年底了,而且還取決于地球自轉(zhuǎn)加速會不會持續(xù)下去。從現(xiàn)在的觀測數(shù)據(jù)看,距離啟動‘負閏秒’還比較遠。”專家表示,發(fā)生“負閏秒”也不足為奇,當年決定采用協(xié)調(diào)世界時作為國際標準時間時,就估計到這種情況。如果未來真的迎來了“負閏秒”,國家授時中心會按國際統(tǒng)一規(guī)定實施“負閏秒”調(diào)整。
有人或許要問:這對普通人會有什么影響呢?
“簡單來說,幾乎沒有影響?!鼻厝饛姳硎?,閏秒的設置與時區(qū)無關(guān),全世界都在同一時刻發(fā)生。大部分民用設備本身就容易產(chǎn)生秒級的時間誤差,閏秒的作用完全可以忽略不計。而我們的手機電腦,現(xiàn)在基本都可以與互聯(lián)網(wǎng)同步時間,閏秒發(fā)生后系統(tǒng)會自動同步。
但從另一個層面來講,閏秒或多或少會對時間精度要求較高的設備和應用,如現(xiàn)代衛(wèi)星通信和導航系統(tǒng),造成影響。主要原因是由于它的不可預測性,因為誰都不知道在未來幾個月里會不會出現(xiàn)一次新的閏秒,所以系統(tǒng)的設置無法完美規(guī)避閏秒帶來的影響。
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