Почему Земля внезапно ускоряется - после более чем миллиарда лет замедления? Как мы измеряем скорость вращения Земли, и что происходит, когда время на наших часах не совсем совпадает?
Сегодня я продолжаю рассказ о том, что за последние два года дни стали короче. Да, это всего лишь на несколько тысячных долей секунды меньше, но это реальность. Дни действительно становятся короче, а Земля действительно вращается быстрее - и это полностью противоречит долгосрочной тенденции последних нескольких миллиардов лет.
Раньше время измерялось движением Солнца. Но мы пошли дальше. Теперь у нас есть два основных сверхточных способа измерения времени - атомное время и астрономическое время.
Атомное время полностью игнорирует Солнце и вращение Земли. Оно полностью основано на всемирной сети из примерно 400 откалиброванных атомных часов. Атомы не меняются со временем, поэтому атомное время фиксировано.
Астрономическое время отличается. Оно использует атомные часы, но для измерения вращения Земли путем наблюдения за очень далекими галактиками. Мы используем этот метод с помощью наших радиотелескопов с 1970-х годов.
И благодаря этим сверхточным часам мы обнаружили, что Земля не вращается с постоянной скоростью. И в среднем за последнее столетие день стал длиннее примерно на три миллисекунды - вплоть до последних двух лет.
Человек не заметит трех тысячных долей секунды. Но международные сети, используемые банками и компьютерами, замечают - потому что они работают по очень точному расписанию.
Время действительно началось с Большого взрыва, но что касается компьютеров, то время началось 1 января 1970 года, то есть в ноль часов, ноль минут и ноль секунд по Гринвичу (что в переводе с английского означает "всемирное координированное время").
Поэтому с тех пор, как мы начали использовать атомное и астрономическое время, нам пришлось ввести високосную секунду - дополнительную секунду в году. Первая такая секунда была добавлена в 1972 году. 27-я была добавлена в 2016 году. Компьютеры нуждаются в едином и точном координированном времени.
В настоящее время все наши устройства, такие как смартфоны, планшеты, компьютеры и коммуникационные системы, работают только потому, что они абсолютно точно
синхронизированы через "СПСВ" (или серверы службы протокола сетевого времени). Если они не синхронизированы, программы могут выйти из строя, данные могут быть повреждены, GPS перестанет определять, где вы находитесь, а банки перестанут выдавать вам деньги.
Как же добавить високосную секунду? Обычно 31 декабря часы переводятся с 23 часов 59 минут и 59 секунд на ноль часов, ноль минут и ноль секунд.
Но когда мы хотим добавить високосную секунду, мы вместо этого переводим часы с 23 часов 59 минут и 59 секунд на 23 часа 59 минут и 60 секунд - не 59 секунд, а 60 секунд. Именно в этом случае добавляется дополнительная секунда.
Обычно о добавлении високосной секунды объявляется примерно за шесть месяцев. Общая цель состоит в том, чтобы разница между "атомным временем" и "астрономическим временем" не превышала одной секунды. До сих пор всегда добавлялась дополнительная секунда, потому что вращение Земли замедлялось. За последние два года мы впервые наблюдаем, что Земля вращается быстрее.
Добавление високосной секунды - это то, с чем должны разобраться АйТи-специалисты всех компаний мира. Но иногда добавление високосной секунды проходит неудачно, и мы видели перебои в работе сайта социальных сетей Реддит в 2012 году и сетевой компании КлаудФлэр в 2017 году - потому что АйТи-специалисты плохо с этим справились. Большинство организаций просто добавляют эту дополнительную секунду в полночь.
Некоторые люди говорят, что вместо того, чтобы вмешиваться в официальные часы каждые несколько лет (а это много работы для всех "Айтишников"), мы должны просто оставить разницу между атомным и астрономическим временем дрейфовать, пока она не достигнет примерно 10 секунд - а затем сделать один большой сдвиг, только раз в несколько десятилетий.
Как получилось, что впервые за всю историю человечества Земля вращается быстрее?
На этой ранней стадии мы не знаем почему Земля ускоряется. Это может быть смещение воды из-за изменения климата, или активность тектонических плит на поверхности Земли, или изменения глубоко под землей в мантии, или в жидком железном шаре в ядре, или даже в твердом железном шаре в самом внутреннем ядре. Но по состоянию на середину 2022 года мы не знаем.
