自然科普:半個世紀以來,地球自轉正在加快
來源:新浪科技
發布時間:2021-04-24
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  自1960年有記錄以來,最“快”的28天,全都發生在2020年,也就是地球繞軸自轉一周所用的時間,比平均用時快了幾毫秒。雖然這並沒有什麽(me) 值得大驚小怪之處——在大氣壓、風、洋流以及地核運動等變化的影響下,地球的自轉時間一直都略有波動。隻不過,這種波動對國際計時員來說,是個(ge) 大麻煩。國際計時員使用超級精確的原子鍾來校調協調世界時(UTC),而其他人則根據協調世界時來校準自己的當地時間。地球自轉一周所需的時間,叫做天文時間。當天文時間與(yu) 協調世界時的偏差超過0.4秒時,人們(men) 就會(hui) 對協調世界時進行調整。

  到目前為(wei) 止,這些調整包括在6月或12月底給這一年加入“閏秒”,來抵消天文時間和原子時間之間的偏差。自二十世紀六十年代末和七十年代初,精確的衛星測量得到應用以來,地球自轉的總體(ti) 趨勢一直在放緩,因此我們(men) 才引入了閏秒機製。根據美國國家標準技術研究院(NIST)的數據,自1972年開始,科學家平均每隔一年半的時間會(hui) 加入一個(ge) 閏秒。上一次加入閏秒的時間是在2016年。2016年12月31日12時59分59秒的時候,額外的一個(ge) “閏秒”悄無聲息地加到了2016年的尾巴上。

  但是,根據“Time and Date”網站,最近地球自轉開始加快,讓科學家們(men) 第一次開始討論負閏秒的可能性。和增加一個(ge) 閏秒恰好相反,科學家們(men) 可能會(hui) 在年尾或什麽(me) 時候減去一秒時間。這是因為(wei) 一天的平均時長為(wei) 86400秒,但是2021年的天文日將比每日的平均時間少0.05毫秒。一年下來,2021年一整年的時間與(yu) 原子時間相比,總共會(hui) 延遲19毫秒。

  英國國家物理實驗室的物理學家彼得·韋伯利說:“如果地球自轉速度進一步提高,我們(men) 很可能會(hui) 需要引入負閏秒的機製。不過現在還不能確定,是否會(hui) 發生這種情況。國際上也討論過閏秒機製的未來。很有可能,對負閏秒的需求會(hui) 促使人們(men) 決(jue) 定,永久地取消閏秒機製。”

  從(cong) 天文學角度來看,2020年已經比平時結束地更早。(你可能曾希望,糟糕的2020年趕緊結束。如今看來,確實如此。)“Time and Date”網站寫(xie) 道,2020年,地球一共打破先前的最短天文日記錄,共計28次。先前最短的天文日記錄由2005年7月5日保持。那一天,地球自轉一周的時間比平均的86400秒快了1.0516毫秒。而2020年最短的一天為(wei) 7月19日那天。這一天,地球提前了1.4602毫米完成自轉。

  根據NIST的說法,閏秒機製有優(you) 點,也有缺點。在確保天文觀測時間與(yu) 時鍾時間保持一致這方麵,閏秒機製的確為(wei) 我們(men) 帶來了幫助;但對於(yu) 某些數據記錄應用程序和電信基礎設施而言,閏秒機製可能會(hui) 帶來麻煩。國際電信聯盟(ITU)的一些科學家建議,不妨就讓天文時間和原子時間之間的差距不斷擴大,然後直接加入一個(ge) “閏時”,這可以最大限度地減少對電信的幹擾。(與(yu) 此同時,天文學家將必須自己調整時間。)

  位於(yu) 法國巴黎的國際地球自轉服務(IERS)負責確定是否需要增加或減去一個(ge) 閏秒。眼下,根據該組織的地球定向中心的說法,該組織尚無計劃增加新的閏秒。(勻琳)

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