تغییرات آب و هوا بر نحوه تصحیح زمان با استفاده از «ثانیه‌های کبیسه منفی» تأثیر می‌گذارد - دنیای فیزیک

تغییرات آب و هوا بر نحوه تصحیح زمان با استفاده از «ثانیه‌های کبیسه منفی» تأثیر می‌گذارد - دنیای فیزیک


یخ ذوب شدن
توزیع مجدد جرم: تغییرات لحظه ای اینرسی زمین به دلیل ذوب شدن یخ در قطب جنوب و گرینلند می تواند نیاز به ثانیه های کبیسه منفی را به تعویق بیندازد. (با احترام: Shutterstock/Bernhard-Staehli)

امروزه، زمان رسمی توسط ساعت های اتمی نگهداری می شود – و فناوری هایی مانند اینترنت، سیستم های موقعیت یابی و شبکه های تلفن همراه به سیگنال های زمانی فوق العاده دقیق ساعت ها بستگی دارند.

این ساعت‌های اتمی دوم را از نظر فرکانس نوری که در یک انتقال خاص در سزیم اتمی دخیل است، تعریف می‌کنند. این تعریف به گونه ای انتخاب شد که 86,400 ثانیه اتمی بسیار نزدیک به طول یک روز روی زمین باشد - که تعریف سنتی دوم است.

با این حال، مکاتبات دقیق نیست. بین سال‌های 1970 تا 2020، میانگین طول یک روز روی زمین (دوره چرخش زمین) حدود 1 تا 2 میلی‌ثانیه بیشتر از 86,400 ثانیه بود. این به این معنی است که هر چند سال یک بار، یک اختلاف چند ثانیه ای بین زمان اندازه گیری شده توسط چرخش زمین و زمان اندازه گیری شده توسط یک ساعت اتمی ایجاد می شود.

از سال 1972 این انحراف با درج 27 ثانیه کبیسه در زمان جهانی هماهنگ (UTC) اصلاح شده است.

فرآیند پیچیده

این فرآیند اصلاح به دلیل این واقعیت پیچیده است که عوامل مختلفی باعث می شوند دوره زمین در مقیاس های زمانی مختلف متفاوت باشد. بنابراین ثانیه های کبیسه در صورت نیاز درج می شوند - نه طبق یک برنامه منظم مانند سال های کبیسه. برای مثال، نه ثانیه کبیسه در سال‌های 1972 تا 1979 درج شد، اما هیچ‌کدام از سال 2016 درج نشده است.

در واقع، از حدود سال 2020 میانگین دوره زمین به زیر 86,400 ثانیه رسیده است. به عبارت دیگر، به نظر می رسد که چرخش زمین در حال افزایش است. این امر روند بلندمدت کند شدن چرخش را کاهش می دهد و احتمالاً مربوط به فعل و انفعالات در اعماق زمین است. در نتیجه، مترولوژیست‌ها با چشم‌انداز بی‌سابقه «ثانیه‌های کبیسه منفی» مواجه می‌شوند که می‌تواند حتی بیشتر از ثانیه‌های کبیسه برای سیستم‌های رایانه‌ای مخرب باشد.

اما اکنون ، دانکن اگنیو از موسسه اقیانوس شناسی اسکریپس و دانشگاه کالیفرنیا، سن دیگو، فرآیند جدیدی را شناسایی کرده اند که ممکن است با افزایش سرعت چرخش مقابله کند - چیزی که می تواند نیاز به ثانیه های کبیسه منفی را به تعویق بیندازد.

نوشتن در طبیعتاو نشان می دهد که افزایش ذوب یخ در گرینلند و قطب جنوب سرعت زاویه ای زمین را کاهش می دهد. این به این دلیل است که آب از قطب ها در سراسر اقیانوس ها دوباره توزیع می شود و در نتیجه لحظه اینرسی سیاره ما را تغییر می دهد. از آنجایی که حرکت زاویه ای حفظ می شود، این تغییر منجر به کاهش سرعت زاویه ای می شود - به یک اسکیت باز یخ در حال چرخش فکر کنید که با دراز کردن بازوهای خود سرعت خود را کاهش می دهد.

اگنیو بر این باور است که این امر نیاز به یک جهش منفی را سه سال به تعویق می‌اندازد. یک ثانیه کبیسه منفی ممکن است در سال 2029 مورد نیاز باشد، اما می تواند یکی از آخرین کبیسه ها باشد زیرا مترولوژی ها به خلاص شدن از اصلاح ثانیه کبیسه در سال 2035 رأی داده اند.

تمبر زمان:

بیشتر از دنیای فیزیک