據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》報(bào)道,目前,地球自轉(zhuǎn)的速度正在逐漸加快,平均一天的時(shí)間將會(huì)比以往快0.5毫秒,2021年有望成為“史上最快一年”。
報(bào)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(shí)間保持同步,世界各地的時(shí)鐘可能都需要重新調(diào)整,或?qū)⑹状纬霈F(xiàn)全球時(shí)鐘中刪除一秒的場(chǎng)景。
你可能會(huì)覺(jué)得奇怪,一年365天,一天24小時(shí),一小時(shí)60分鐘,時(shí)間難道不是固定不變的嗎?
時(shí)間并非一成不變
隨著科技的發(fā)展,越來(lái)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(gè)月。5.4億年前的寒武紀(jì),地球一年約有420天,每天不足21小時(shí)。4.24億年前的志留紀(jì),地球每天約有21.5小時(shí)。2.8億年前的二疊紀(jì),地球每天約有22.8小時(shí)。
可見(jiàn),從遠(yuǎn)古到現(xiàn)代,地球的自轉(zhuǎn)周期逐步變緩。
研究顯示,一個(gè)地球日差不多每十萬(wàn)年就會(huì)增加2秒鐘左右。為了彌補(bǔ)因地球自轉(zhuǎn)變慢所產(chǎn)生的時(shí)間滯后,自1972年以來(lái),標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(協(xié)調(diào)世界時(shí))總共增加過(guò)27次“閏秒”。
“閏秒”是什么?
“協(xié)調(diào)世界時(shí)采用相對(duì)均勻的國(guó)際原子時(shí)秒長(zhǎng),而在時(shí)刻上盡量靠近世界時(shí)。當(dāng)協(xié)調(diào)世界時(shí)與世界時(shí)的時(shí)刻差預(yù)測(cè)值超過(guò)0.9秒時(shí),將協(xié)調(diào)世界時(shí)增加或減少一個(gè)整秒的調(diào)整,這就是我們所說(shuō)的‘閏秒’。”正定縣科技館館長(zhǎng)秦瑞強(qiáng)介紹,閏秒一般被安插在23時(shí)59分59秒,以我們所用的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō),下一秒應(yīng)為0時(shí)0分0秒,但加入閏秒之后,時(shí)鐘則顯示為23時(shí)59分60秒,之后再進(jìn)入0時(shí)0分0秒。
然而,自2020年以來(lái),科學(xué)家發(fā)現(xiàn),地球一反常態(tài),自轉(zhuǎn)速度比以往加快了:過(guò)去的50年里,地球自轉(zhuǎn)一周所需的時(shí)間慢于24小時(shí)(86400秒)。去年年中,這一長(zhǎng)期存在的趨勢(shì)被逆轉(zhuǎn)了,一天的時(shí)長(zhǎng)經(jīng)常短于86400秒。其中,2020年7月19日的時(shí)長(zhǎng)甚至比24小時(shí)整縮短了1.4602毫秒,是有記錄以來(lái)最短的一天。
那么,逐漸變緩的地球自轉(zhuǎn)為什么會(huì)在半年多前開(kāi)始變快?
記者查閱文獻(xiàn)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(fēng)、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(zhǎng)期變化還與潮汐摩擦有關(guān)。不過(guò),這些物質(zhì)變化引起的角動(dòng)量變化相對(duì)地球整體的角動(dòng)量來(lái)說(shuō)微不足道,目前記錄的日長(zhǎng)變化量都在毫秒量級(jí),對(duì)普通人來(lái)說(shuō)更是難以察覺(jué)。
有專家表示,2020年年中開(kāi)始的地球自轉(zhuǎn)加速,或許是由地幔與地核之間的角動(dòng)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(huì)停止自轉(zhuǎn)嗎?
“從目前推算來(lái)看,地球大約還需要50億年每天才能增加約14小時(shí),也就是變成38小時(shí)一天。但50億年后,年邁的太陽(yáng)將變成一顆紅巨星,地球就會(huì)變得不再宜居?!睂<艺f(shuō)。
是否會(huì)啟動(dòng)“負(fù)閏秒”
據(jù)介紹,閏秒一般是在協(xié)調(diào)世界時(shí)的12月31日或者6月30日的最后1秒實(shí)施。由于北京時(shí)間比國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間早8小時(shí),因此中國(guó)時(shí)鐘通常在元月1日或7月1日早上8時(shí)實(shí)施閏秒。
隨著地球自轉(zhuǎn)加速,是否會(huì)啟動(dòng)“負(fù)閏秒”?
1月7日,國(guó)際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織曾表示,在今年6月底并不會(huì)“閏秒”?!斑@也就是說(shuō),如果要增加‘負(fù)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(huì)不會(huì)持續(xù)下去。從現(xiàn)在的觀測(cè)數(shù)據(jù)看,距離啟動(dòng)‘負(fù)閏秒’還比較遠(yuǎn)?!睂<冶硎荆l(fā)生“負(fù)閏秒”也不足為奇,當(dāng)年決定采用協(xié)調(diào)世界時(shí)作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間時(shí),就估計(jì)到這種情況。如果未來(lái)真的迎來(lái)了“負(fù)閏秒”,國(guó)家授時(shí)中心會(huì)按國(guó)際統(tǒng)一規(guī)定實(shí)施“負(fù)閏秒”調(diào)整。
有人或許要問(wèn):這對(duì)普通人會(huì)有什么影響呢?
“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),幾乎沒(méi)有影響?!鼻厝饛?qiáng)表示,閏秒的設(shè)置與時(shí)區(qū)無(wú)關(guān),全世界都在同一時(shí)刻發(fā)生。大部分民用設(shè)備本身就容易產(chǎn)生秒級(jí)的時(shí)間誤差,閏秒的作用完全可以忽略不計(jì)。而我們的手機(jī)電腦,現(xiàn)在基本都可以與互聯(lián)網(wǎng)同步時(shí)間,閏秒發(fā)生后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)同步。
但從另一個(gè)層面來(lái)講,閏秒或多或少會(huì)對(duì)時(shí)間精度要求較高的設(shè)備和應(yīng)用,如現(xiàn)代衛(wèi)星通信和導(dǎo)航系統(tǒng),造成影響。主要原因是由于它的不可預(yù)測(cè)性,因?yàn)檎l(shuí)都不知道在未來(lái)幾個(gè)月里會(huì)不會(huì)出現(xiàn)一次新的閏秒,所以系統(tǒng)的設(shè)置無(wú)法完美規(guī)避閏秒帶來(lái)的影響。
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