一天已不足24小时?

2021-04-14 03:38郑昕
党员生活·中 2021年3期
关键词:原子钟高精度中国科学院

郑昕

2021年初,“地球自转加快,一天已不足24小时”登上微博热搜,达到了“沸”的热度。

到底是怎么回事?來自中国科学院国家授时中心、英国国家物理实验室时间频率组等机构的研究人员表示,从2020年的年中以来,地球的自转速率呈加快的趋势,而且自转速度已经达到了过去50年来最快的速度,这意味着,一天已经不足24个小时了。

地球自转为什么会突然变快?

中国科学院国家授时中心刘次沅介绍说,地球自转自古以来就是我们衡量时间的一个最基本的单位,因为地球质量非常之大,所以它运转起来非常稳,但是后来到了上个世纪就逐渐发现,它不是特别准,它没有我们制造的原子钟那么准。

作为浩瀚宇宙中的一员,地球无论是公转还是自转,都会受到星际间作用力的影响,在不断地加减速中调整。

“专业数据显示,现在时间的流逝比过去半个世纪的任何时候都要快。这是因为地球自转速率为50年来最快。”科普专家、中国科学院国家授时中心党委书记窦忠表示。

时间变快1秒之后怎么办?

地球的自转速率比以往更快,能够说明一年会更快过去吗?这要从时间的测量说起。时间测量的基础单位就是秒,再细化还有毫秒、微秒、纳秒等等。

如今用于测量时间的高精度原子钟已达到阿秒级,即10的负18次方秒。有多短?总之就是很短了,人体感官察觉不到的那种短。自20世纪60年代以来,高精度原子钟一直以超高精度记录每日时长。研究人员在观测原子钟时发现,在过去50年里,地球完成一次自转所需的时间很少短于24小时,即86400秒。然而,如今一天的时长则短于86400秒。

那么,地球自转变快的原因是什么?可能与地球表面形态的变化有关。就像花样滑冰运动员或芭蕾舞者做转体动作身体越聚拢转速能越快一样,当物质向更中心聚集时,地球的自转也会变快。以全球气候变暖为例,当冰川、冰盖融化流入海洋,地球质量就进行了重新分配,物质较以往更靠近中心,那么地球自转就会变快。

“但是,地球表面形态的变化终究只是暂时的。从长远来看,地球转速越来越慢的大趋势不会改变。”窦忠表示,因为日月潮汐引力的作用,相当于一直为地球自转轻点着“刹车”。而如果变慢达到了一个临界点,全世界的时间工作者就要启动“闰秒”这个撒手锏。据悉,近50多年来,我们已经加了近30个“闰秒”,还没有减过秒。

而此次因为地球自转速率呈加快趋势,专家称,面临的可能是首次“负闰秒”,即“减一秒”,但是否减秒目前没有定论。

减少的1秒钟会有什么影响?

尽管1秒的极细微差别,在我们的日常生活中很难察觉,但对科学家们来说,这减去或者加上的1秒钟,至关重要。

据窦忠介绍,现在整个全球化、信息化、数字化的时代,时间基准调一秒影响是很大的,特别是一些对高精度授时需要的行业,比如金融、通信、电力系统等影响是很大的,所以全世界要统一大家一起来调。

“我们作为国家授时中心,也承担着我们国家的标准时间的产生、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,可以保证我们的用户都可以及时地接收信号和信息,都可以自动地进行闰秒的调整。”窦忠表示。

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