سيؤثر تغير المناخ على كيفية تصحيح الوقت باستخدام "الثواني الكبيسة السلبية" - عالم الفيزياء

سيؤثر تغير المناخ على كيفية تصحيح الوقت باستخدام "الثواني الكبيسة السلبية" - عالم الفيزياء


ذوبان الجليد
إعادة التوزيع الشامل: التغيرات في عزم القصور الذاتي للأرض بسبب ذوبان الجليد في القارة القطبية الجنوبية وجرينلاند يمكن أن تؤجل الحاجة إلى الثواني الكبيسة السالبة. (بإذن من: شاترستوك/برنهارد ستيهلي)

واليوم يتم تحديد التوقيت الرسمي بواسطة الساعات الذرية ــ وتعتمد تقنيات مثل الإنترنت، وأنظمة تحديد المواقع، وشبكات الهاتف المحمول على إشارات الوقت الدقيقة إلى حد غير عادي التي ترسلها الساعات.

تحدد هذه الساعات الذرية الثانية من حيث تردد الضوء الذي يشارك في تحول محدد في السيزيوم الذري. تم اختيار التعريف بحيث يكون 86,400 ثانية ذرية يتوافق بشكل وثيق مع طول اليوم على الأرض – وهو التعريف التقليدي للثانية.

ومع ذلك، فإن المراسلات ليست دقيقة. بين عامي 1970 و2020، كان متوسط ​​طول اليوم على الأرض (فترة دوران الأرض) أطول بحوالي 1-2 مللي ثانية من 86,400 ثانية. وهذا يعني أنه كل بضع سنوات، يتراكم تناقض لمدة ثانية بين الوقت الذي يتم قياسه بواسطة دوران الأرض والوقت الذي يتم قياسه بواسطة الساعة الذرية.

منذ عام 1972 تم تصحيح هذا الانحراف عن طريق إدخال 27 ثانية كبيسة في التوقيت العالمي المنسق (UTC).

عملية معقدة

وتتعقد عملية التصحيح هذه بسبب حقيقة أن هناك عوامل مختلفة تتسبب في اختلاف الفترة الزمنية للأرض على عدد من المقاييس الزمنية المختلفة. لذلك يتم إدراج الثواني الكبيسة عند الحاجة، وليس وفقًا لجدول منتظم مثل السنوات الكبيسة. على سبيل المثال، تم إدراج تسع ثوانٍ كبيسة في الفترة من 1972 إلى 1979، ولكن لم يتم إدراج أي منها منذ عام 2016.

في الواقع، منذ عام 2020 تقريبًا، انخفض متوسط ​​فترة الأرض إلى أقل من 86,400 ثانية. وبعبارة أخرى، يبدو أن دوران الأرض يتسارع. وهذا يخالف الاتجاه طويل المدى لتباطؤ الدوران، ومن المحتمل أن يكون مرتبطًا بالتفاعلات العميقة داخل الأرض. ونتيجة لهذا فإن علماء المقاييس يواجهون احتمالاً غير مسبوق يتمثل في "الثواني الكبيسة السلبية" ــ والتي قد تكون أكثر تعطيلاً لأنظمة الكمبيوتر من الثواني الكبيسة.

لكن الآن، دنكان اجنيو وقد حددت مؤسسة سكريبس لعلوم المحيطات وجامعة كاليفورنيا في سان دييغو عملية جديدة قد تواجه هذه الزيادة في سرعة الدوران - وهو الأمر الذي يمكن أن يؤجل الحاجة إلى ثواني كبيسة سلبية.

الكتابة في الطبيعةفهو يوضح أن الذوبان المتزايد للجليد في جرينلاند والقارة القطبية الجنوبية يقلل من السرعة الزاوية للأرض. وذلك لأن الماء من القطبين يتم إعادة توزيعه عبر المحيطات، وبالتالي تغيير عزم القصور الذاتي لكوكبنا. ونظرًا للحفاظ على الزخم الزاوي، فإن هذا التغيير يؤدي إلى انخفاض في السرعة الزاوية - فكر في متزلج على الجليد يتباطأ عن طريق مد ذراعيه.

ويعتقد أجنيو أن هذا سوف يؤجل الحاجة إلى قفزة سلبية ثانية لمدة ثلاث سنوات. قد تكون هناك حاجة إلى ثانية كبيسة سلبية في عام 2029، ولكنها قد تكون الأخيرة لأن علماء المقاييس صوتوا للتخلص من تصحيح الثانية الكبيسة في عام 2035.

الطابع الزمني:

اكثر من عالم الفيزياء