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半个世纪以来,地球自转正在加快

2021-01-12    来源:新浪科技

  北京时间1月11日消息,据国外媒体报道,2020年,就连时间也没逃过劫难。

  自1960年有记录以来,最“快”的28天,全都发生在2020年,也就是地球绕轴自转一周所用的时间,比平均用时快了几毫秒。虽然这并没有什么值得大惊小怪之处——在大气压、风、洋流以及地核运动等变化的影响下,地球的自转时间一直都略有波动。只不过,这种波动对国际计时员来说,是个大麻烦。国际计时员使用超级精确的原子钟来校调协调世界时(UTC),而其他人则根据协调世界时来校准自己的当地时间。地球自转一周所需的时间,叫做天文时间。当天文时间与协调世界时的偏差超过0.4秒时,人们就会对协调世界时进行调整。

  到目前为止,这些调整包括在6月或12月底给这一年加入“闰秒”,来抵消天文时间和原子时间之间的偏差。自二十世纪六十年代末和七十年代初,精确的卫星测量得到应用以来,地球自转的总体趋势一直在放缓,因此我们才引入了闰秒机制。根据美国国家标准技术研究院(NIST)的数据,自1972年开始,科学家平均每隔一年半的时间会加入一个闰秒。上一次加入闰秒的时间是在2016年。2016年12月31日12时59分59秒的时候,额外的一个“闰秒”悄无声息地加到了2016年的尾巴上。

  但是,根据“Time and Date”网站,最近地球自转开始加快,让科学家们第一次开始讨论负闰秒的可能性。和增加一个闰秒恰好相反,科学家们可能会在年尾或什么时候减去一秒时间。这是因为一天的平均时长为86400秒,但是2021年的天文日将比每日的平均时间少0.05毫秒。一年下来,2021年一整年的时间与原子时间相比,总共会延迟19毫秒。

  英国国家物理实验室的物理学家彼得·韦伯利说:“如果地球自转速度进一步提高,我们很可能会需要引入负闰秒的机制。不过现在还不能确定,是否会发生这种情况。国际上也讨论过闰秒机制的未来。很有可能,对负闰秒的需求会促使人们决定,永久地取消闰秒机制。”

  从天文学角度来看,2020年已经比平时结束地更早。(你可能曾希望,糟糕的2020年赶紧结束。如今看来,确实如此。)“Time and Date”网站写道,2020年,地球一共打破先前的最短天文日记录,共计28次。先前最短的天文日记录由2005年7月5日保持。那一天,地球自转一周的时间比平均的86400秒快了1.0516毫秒。而2020年最短的一天为7月19日那天。这一天,地球提前了1.4602毫米完成自转。

  根据NIST的说法,闰秒机制有优点,也有缺点。在确保天文观测时间与时钟时间保持一致这方面,闰秒机制的确为我们带来了帮助;但对于某些数据记录应用程序和电信基础设施而言,闰秒机制可能会带来麻烦。国际电信联盟(ITU)的一些科学家建议,不妨就让天文时间和原子时间之间的差距不断扩大,然后直接加入一个“闰时”,这可以最大限度地减少对电信的干扰。(与此同时,天文学家将必须自己调整时间。)

  位于法国巴黎的国际地球自转服务(IERS)负责确定是否需要增加或减去一个闰秒。眼下,根据该组织的地球定向中心的说法,该组织尚无计划增加新的闰秒。(匀琳)