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地球上的一天已不足24小时了吗

2021-05-21

新传奇 2021年17期
关键词:原子钟速率速度

有研究显示,从2020年以来,地球的自转速率呈加快趋势,自转速度已达过去50年来最快速度,这意味着一天已不足24个小时。这将对我们的生活产生什么影响?

现代生活节奏越来越快,一天24小时仿佛不够用。近日,有研究显示,从2020年以来,地球的自转速率呈加快趋势,自转速度已达过去50年来最快速度,这意味着一天已不足24个小时。

如何得知地球自转变化

中国科学院国家授时中心副主任窦忠表示,地球自转的不均匀性一直存在,变慢是总趋势,科学家很早就意识到了这一点。

大概在几亿年、几十亿年這样一个尺度上,地球自转是长期变慢的。比如在寒武纪,当时地球自转是挺快的,一年大约有420天,现在是365天。那时,地球自转一周大约是21个小时,现在是24个小时。这是月球对地球的引力作用,引起地球上的潮汐力,这种摩擦力使地球的自转变慢。

为了与地球自转尽量保持一致,就需要修正时间,于是出现了“闰秒”——为保持协调世界时接近世界时刻,由国际计量局统一规定在年底或年中(也可能在季末)对协调世界时增加或减少1秒的调整。

自20世纪60年代以来,原子钟(一种高精度计时装置,精度可以达到每2000万年才误差1秒)一直以超高精度记录每日时长。由此发现,在过去五六十年间,地球完成一次自转所需要的时间少于24个小时,转得越来越快。为此,全球已经增加了27次闰秒。

究竟是什么让地球自转变快

根据原子钟数据显示,2020年,至少有28天比以往任何一天的时间过得更快。其中,7月19日是有记录以来最短的一天,这一天的时长比24小时缩短了1.4602毫秒。

窦忠表示,地球在自转变慢的总趋势下,会呈现不规则的变化。大概在几年、十几年或者几十年这样一个尺度上,它都会有这种变化。

为何在2020年,地球的自转速率呈加快的趋势?科学家认为,这应该来自于地球内部,有可能是地核和地幔之间的能量交换。另外,还有可能是太阳风的一个力矩(力对物体作用时所产生的转动效应的物理量),或者是地磁场的耦合(一部分到另一部分的能量传递),有可能是这种因素引起的不规则变化。

科学家认为,这个影响是非常微弱的,不会改变地球自转长期变慢的趋势。

1秒的影响有多大

尽管我们经历了27次的闰秒调整,但日常生活中并不能感受到。窦忠表示,对于航空航天和军事、潜水、电力部门等科研单位,1秒的误差会产生一系列影响。

现在是全球化、信息化、数字化的时代,时间基准调1秒影响是很大的,特别是一些需要高精度授时的行业,比如金融、通信、电力系统等影响是很大的,所以全世界要统一一起来调。窦忠表示,国家授时中心承担着我国标准时间的产生、保持和发播,也就是授时的任务。我们在授时系统里已经都考虑到了闰秒的调整,可以保证用户都可以及时地接收信号和信息。

由于地球自转加快,有科学家提出了负闰秒的想法——将某分钟缩短至59秒。但窦忠指出,当世界时和原子时之间相差超过0.9秒的时候,才有调整的可能,而目前地球自转加快的速度离0.9秒差得还比较远。

(《方圆》2021年第5期)

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