Nowy Rok przywitamy z opóźnieniem. Ziemia kręci się coraz szybciej, zegary nie nadążają

Podczas świętowania sylwestra możecie nieco wcześniej odkorkować szampana niż pokażą to zegary. Nowy Rok zacznie się 65 milisekund przed północą wskazywaną przez czasomierze.

Doba na Ziemi trwa 86 400 sekund. Tak oczywiście byłoby w idealnym świecie. W rzeczywistości problem pomiaru czasu i dopasowania go do tempa rotacji Ziemi jest dużo bardziej skomplikowany. Trzeba się przygotować na to, że ktoś zabierze nam z życia całą sekundę. Dlaczego?

Chodzi oczywiście o to, że wbrew pozorom ruch wirowy Ziemi nie jest tak stały, jak mogłoby się wydawać. Na tempo obrotu Ziemi wokół własnej osi ma wpływ wiele czynników takich jak np. zmienny ruch mas zarówno w samym jądrze Ziemi, jak i mas oceanów czy atmosfery na powierzchni.

Choć pierwotnie czas był ustalany właśnie na cyklu dobowym, to dziś w dobie wysokiej technologii oficjalnie stosowany na Ziemi standard pomiaru czasu opiera się na zegarach atomowych. Mierzą one czas na podstawie ruchu elektronów w atomach schłodzonych do absolutnego zera. Ich główną zaletą jest niezrównana precyzja pomiaru.

Tu dochodzimy do sedna problemu. Skoro Ziemia tak naprawdę jest w stanie od czasu do czasu przyspieszyć lub spowolnić tempo obrotu wokół własnej osi, to prędzej czy później powinny pojawiać się różnice w pomiarze długości doby między zegarami atomowymi a zegarami astronomicznymi. I tak właśnie się dzieje.

Od niemal pół wieku za każdym razem, kiedy różnica między tymi dwoma pomiarami wyniesie więcej niż 0,4 sekundy, naukowcy niwelują ją poprzez dodanie tzw. sekundy przestępnej. W ten sposób niweluje się powstające różnice. Tak było np. w Sylwestra 2016/2017 r. Na sekundę przed końcem roku po prostu dodano jedną sekundę. Nie był to zresztą jedyny raz. Naukowcy zajmujący się pomiarem czasy dodają sekundy przestępne średnio raz na 18 miesięcy.

Skoro ruch mas we wnętrzu i na powierzchni Ziemi jest zmienny, to od czasu do czasu powinno dochodzić do sytuacji, w których nie tyle trzeba dodać przestępną sekundę, a wręcz ją odjąć. W ciągu ostatnich pięciu dekad ani razu nie było to konieczne. Po raz pierwszy myśl o tym, że być może trzeba będzie dodać ujemną sekundę przestępną, pojawiła się w 2020 r. kiedy wirowy ruch Ziemi przyspieszył. Obecnie pełen obrót Ziemi wokół własnej osi jest krótszy od ubiegłorocznej średniej o całe 0,39 ms.

Jak podaje serwis Time and Date, jeżeli ta tendencja się nie zmieni w najbliższym czasie, a rotacja Ziemi nie zwolni, być może w ciągu najbliższych dziesięciu lat będzie trzeba po raz pierwszy dodać pierwszą ujemną sekundę przestępną.

Czy tak faktycznie będzie? Tego nie wiadomo. Modelowanie wszystkich czynników mających wpływ na tempo rotacji Ziemi jest zdecydowanie za trudne dla współczesnych symulacji komputerowych. Naukowcy zresztą próbowali prognozować zmiany na rok czy dwa lata do przodu. Jak na razie jednak udaje się prognozować zmiany na maksymalnie sześć miesięcy do przodu. W efekcie obecnie może się wydawać, że w najbliższych latach trzeba będzie odjąć jedną sekundę, ale równie dobrze rotacja Ziemi może zwolnić i znów trzeba będzie dodać kolejną.

Ten artykuł ukazał się po raz pierwszy na spidersweb.pl 28.10.2021 roku