地球自轉速度極快會怎樣（地球自轉速度創50年來紀錄）

2023-09-13 16:59:38 1

你可能沒有意識到，在剛剛過去的2020年裡，我們經歷的每一天都要比其他年份要更短一些。

不斷變化的自轉

我們總是說，一天有24個小時，但實際上地球的自轉周期並不是恰好24個小時，而是23小時56分4秒。即使是這個數字，其實也並不固定，而是處於不斷的變化之中。

從更大的時間尺度上看，地球的自轉速度是在不斷變慢的，這與月球不斷遠離地球的現狀以及角動量守恆的理論所得來的。地質考古證據也證明了這一點。通過一種叫做Torreites sanchezi的貝殼上的年輪，科學家發現在恐龍時代，地球的自轉周期只有23.5個小時，那時候的一年有372天。

除了在這種數千萬甚至數億年的時間尺度上的變化之外，地球的自轉還會受到大氣壓力、風向、地核運動以及洋流等多重因素的影響。這些因素產生的效果並不明顯，但也或多或少地會給地球自轉帶來一點改變，有時候會導致地球的自轉周期加快或者減緩幾毫秒。

對於我們來說，這樣的改變的確是根本感受不到的，但對於國際計量局的計時員來說，幾毫秒的偏差也是不容忽視的。他們手中握有極其精確的原子鐘，用來測算精準的世界協調時間（UTC）。我們平時雖然說是用的北京時間，其實也是從世界協調時間換算來的。因此，精準地按照地球自轉速度調控世界協調時間，就顯得格外重要了。

自從上個世紀60-70年代人類開始利用衛星精準測算世界時間開始，這些計時員們就開始了新的世界時間計量方式。在每年的年中或者年底（偶爾在季末），他們會根據衛星的精準數據來給世界協調時間增加或減少閏秒，以保持協調世界時接近於世界時時刻。

近50年最快的自轉速度

根據美國國家標準與技術研究院（NIST）的統計數據，自1972年開始，技術人員平均每1.5年就會增加一次閏秒，至今一共27次將世界協調時間向後撥1秒。距離我們最近的一次調整，是在世界協調時間2016年12月31日23小時59分59秒（北京時間2017年1月1日7時59分59秒）的時候，技術人員為世界協調時間增加了1閏秒。

這也是可以理解的，就像我們開篇所說的，地球的自轉速度在不斷減慢，因此每隔一段時間，我們就需要增加一次閏秒。

不過，到了剛剛過去的2020年年底，情況不一樣了。根據《時間與日期》的報導，往常習慣於給世界協調時間加閏秒的技術人員，竟然開始討論是否要在歷史上首次減去1閏秒，也就是把世界協調時間向前撥1秒。

導致這個情況的原因，是因為從天文學的角度來講，2020年成為了最近50年以來地球自轉速度最快的一年，而這就是我們前面提到的各種因素影響的結果。平均來說，我們的每一天都有86400秒，而這些因素會導致地球的一天變長或者變短。

在2005年7月5日的時候，地球曾經創造過一次最快自轉周期的紀錄，當時地球完成自轉的時間比86400秒快了1.0516毫秒。這個紀錄一直保持到2020年，最終被打破，並且僅僅一年時間裡就被打破了28次。據《時間與日期》報導，其中最短的一天出現在2020年7月19日，地球完成一圈自轉所耗費的時間比86400秒短了1.4602毫秒。

正因如此，在整個2020年過去之後，原子時間加在一起滯後了大約19毫秒，也導致了技術人員開始討論是否減去1閏秒。當然，這也不是說加就加的，一般來說，只有世界時和原子時之間相差了±0.9秒的情況下，才會做出實際調整。

英國國家物理實驗室的物理學家Peter Whibberley在接受《電訊報》採訪的時候也說：「如果地球的自轉速度還要繼續提升，那的確有可能需要一個負的閏秒，不過現在判斷它是否真的有必要還為時尚早。關於閏秒的未來，國際上也一直有熱切的討論。這一次可能的負閏秒，反而有可能促使人們一勞永逸地徹底取消閏秒。」

這話怎麼講？

閏秒的尷尬

據美國國家標準與技術研究院介紹，閏秒的存在有其存在的原因，同時也帶來了一些弊端。在天文觀測以及世界時鐘的同步方面，它的確發揮了重要的作用。但是，平均每一年半增加一次閏秒，這種頻繁的操作對於一些數據記錄應用和電信基礎設施來說，反而帶來了一些麻煩。