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2024-03-31 15:18

地球自转速度加快可能会导致计时员从世界时钟中扣除

(美联社)——地球自转的变化正以一种前所未有的方式威胁着我们的时间感、时钟和计算机化社会——但只是一秒钟。

历史上第一次,世界计时员可能不得不考虑在几年后从我们的时钟中减去一秒,因为地球的自转速度比以前快了一点。周三发表在《自然》杂志上的一项研究称,到2029年左右,时钟可能不得不跳过一秒,被称为“负闰秒”。

“这是一种前所未有的情况,也是一件大事,”该研究的主要作者、加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的地球物理学家邓肯·阿格纽说。“地球自转的巨大变化不会导致一些灾难或其他什么,但这是值得注意的事情。这再次表明,我们正处于一个非常不寻常的时期。”

阿格纽说,地球两极的冰融化一直在抵消地球爆发的速度,并可能将全球的第二次计算推迟了大约三年。

“我们正走向负闰秒,”丹尼斯·麦卡锡说,他是美国海军天文台的退休时间主任,他没有参与这项研究。“这只是时间问题。”

这是一个复杂的情况,涉及物理,全球强权政治,气候变化,技术和两种类型的时间。

地球自转大约需要24小时,但关键词是大约。

美国国家标准与技术研究院(National Institute of Standards and Technology)时间与频率部门的物理学家阿格纽·莱文(Agnew和Judah Levine)说,数千年来,地球总体上一直在减速,只是速度不时变化。

麦卡锡说,这种减速主要是由潮汐的影响造成的,而潮汐是由月球的引力引起的。

直到55年前原子钟被采用为官方时间标准之前,这都无关紧要。它们没有变慢。

这建立了两个版本的时间——天文时间和原子时间——但它们并不相符。天文时间每天比原子时间落后2.5毫秒。阿格纽说,这意味着原子钟会说现在是午夜,而对地球来说,这是零点几秒后的午夜。

每隔几年,每天的几秒累积起来就是整秒。从1972年开始,国际计时器决定在6月或12月增加一个“闰秒”,以使天文时间赶上原子时,称为协调世界时(UTC)。不是11点59分59秒到午夜,而是11点59分60秒。负闰秒将从11:59和58秒直接跳到午夜,跳过11:59:59。

1972年至2016年间,随着地球变慢,增加了27个独立的闰秒。但经济放缓的速度正在逐渐放缓。

莱文说:“在2016年、2017年或2018年,减速速度已经放缓到地球实际上正在加速的程度。”

阿格纽说,地球之所以加速,是因为它炽热的液态核心——“一个巨大的熔融流体球”——以不可预测的方式运行,漩涡和流动变化不定。

阿格纽说,地核已经引发了大约50年的加速,但自1990年以来两极冰层的快速融化掩盖了这一影响。他说,融化的冰将地球的质量从两极转移到凸起的中心,这减慢了地球的自转速度,就像一个旋转的滑冰运动员在向两侧伸出手臂时减慢了速度一样。

阿格纽计算,如果没有冰融化的影响,地球将在2026年而不是2029年需要负闰秒。

几十年来,天文学家一直把通用时间和天文时间与那些方便的小闰秒联系在一起。但计算机系统操作员说,对于当今世界所依赖的所有精密技术来说,增加这些功能并不容易。专家说,2012年,一些计算机系统对闰秒处理不当,导致Reddit、Linux、澳洲航空(Qantas Airlines)等网站出现问题。

“在造成这么多问题的情况下,这种及时调整有什么必要呢?”麦卡锡说。

但是俄罗斯的卫星系统依赖天文时间,所以取消闰秒会给他们带来问题,Agnew和McCarthy说。天文学家和其他人希望保留这个系统,当原子时间和天文时间之间的差异接近一秒时,就会增加一个闰秒。

2022年,全世界的计时员决定,从本世纪30年代开始,他们将改变插入或删除闰秒的标准,使闰秒出现的可能性大大降低。

莱文说,谷歌和亚马逊等科技公司单方面制定了自己的解决方案,通过在一整天中逐渐增加几分之一秒来解决闰秒问题。

莱文说:“这些争斗之所以如此严重,是因为赌注很小。”

阿格纽说,然后加上“奇怪的”减法效果,而不是增加闰秒。麦卡锡说,跳越一秒钟可能更难,因为软件程序的设计是为了增加时间,而不是减少时间。

麦卡锡说,需要负闰秒的趋势很明显,但他认为这更多地与地球从上一个冰河时代结束以来的地质变化而变得更圆有关。

其他三位外部科学家表示,阿格纽的研究是有道理的,称他的证据令人信服。

但莱文并不认为负闰秒真的是必要的。他说,潮汐的总体减缓趋势已经持续了几个世纪,而且还在继续,但地核的较短趋势却来来去去。

莱文说:“在这个过程中,过去并不能很好地预测未来。”“任何对未来做出长期预测的人都是站不住脚的。”