Земја со нов рекорд? Словенечкиот астрофизичар објаснува што се случило
Пред неколку дена британската национална лабораторија за физика објави податоци дека на 29 јуни оваа година на Земјата и биле потребни 1,59 милисекунди помалку за да ротира околу својата оска отколку во вообичаените 24 часа. Многу светски медиуми ги пренесоа овие податоци со изјавата дека тоа е „најкраткиот измерен ден“ на Земјата. Ова не е целосно точно, точно е дека е најдолгиот измерен ден, бидејќи го користиме атомскиот часовник за мерење на времето. Според професорот по астрофизика на Факултетот за математика и физика во Љубљана Томаж Цвитер, сигурно имало пократки ротации на Земјата од оваа во историјата на човештвото. Всушност, генерално, денот се продолжува многу бавно неколку милениуми, а Земјата многу бавно заоѓа.
Податоците на британските научници од Националната лабораторија за физика, дека на Земјата и биле потребни 1,59 милисекунди помалку од вообичаените 24 часа за целосна ротација околу својата оска, е најкраткиот измерен ден откако за мерење се користи атомскиот часовник. Првата ваква магија е направена во летото 1949 година. Според Томаж Цвитер, астрофизичар на Математичкиот и Физичкиот факултет на Универзитетот во Љубљана, во минатото дефинитивно имало многу пократки денови. Како што вели, брзината на ротација на Земјата околу нејзината оска зависи од неколку фактори: „Тоа е сосема нормално, главно поради влијанието на Месечината“. Тоа е мала флуктуација во брзината на ротација и не е ништо посебно. Ако денот е всушност подолг, ќе биде повеќе од илјада години. За ова ги учиме студентите веќе во првата година од колеџот“.
Според проповедите на Цвитер, тоа е сосема нормална последица од влијанието на Месечината врз Земјата, бидејќи предизвикува плимни бранови два пати на ден. „Тие бранови се еден вид триење во внатрешноста на Земјата. Како и многу природни системи, Земјата исто така се обидува да се движи кон порамномерна состојба. Тоа би било побавна ротација, а во моментов Земјата ротира релативно брзо“, изјави Цвитер за N1. Во исто време, тој додаде дека Месечината последователно се оддалечува од Земјата за приближно четири сантиметри на летниот авион. Но, се разбира, не многу голема на оддалеченост од околу 380.000 километри, колку што е Месечината од Земјата.
Поради неусогласеноста на ротацијата на Земјата и часот, која е дефинирана според стандардот за атомски часовник целзиусови, летото 1972 година е воведена таканаречената престапна секунда. „Бидејќи Земјата многу бавно мирува, неопходно е да се додава секунда на секои неколку летови за да се прилагоди времето“, објаснува Цвитер.
Претходниот таканаречен најкраток ден беше измерен на 19 јули 2020 година, кога на Земјата и беа потребни 1,47 секунди помалку од 24 часа да се сврти околу својата оска, летото 2021 година, па Земјата малку забави. Оваа година научниците измерија две многу брзи ротации на Земјата: на 29 јуни кога беше измерена најбрзата ротација и на 26 јули кога ротацијата на Земјата беше пократка за 1,50 милисекунди.
Што се престапни секунди и зошто ни се потребни?
Престапните секунди се важни, бидејќи тие обезбедуваат часовниците да ја рефлектираат брзината на ротацијата на Земјата што е можно попрецизно. Брзината на ротација на нашата планета околу нејзината оска флуктуира секојдневно и на крајот исто така се намалува. Со престапна секунда, ние всушност ги поставуваме часовниците за една секунда и на тој начин и даваме шанса на Земјата да го усогласи своето време на ротација со атомските часовници. Просечниот ден на Земјата е приближно 0,002 секунди подолг од 24 часа, за приближно еден и пол лет, така што таа разлика расте на една секунда. Бидејќи брзината на Земјата постојано флуктуира, вистинската фреквенција на додавање престапни секунди исто така може лесно да се промени.
„Доколку овие бројки беа усогласени или изедначени, немаше да има промена во должината на денот. Но секако ништо не е исто, затоа се додаваат преодни секунди, така ќе биде и во иднина“, вели астрофизичарот Цвитер.
Престапна секунда може да се додаде двапати лето, имено на 30 јуни и 31 декември. Дефинитивно нема да додаваме престапни секунди оваа година, а Zwitter вели дека нема да треба да се додаваат ниту негативни престапни секунди. Во минатото секогаш додававме престапни секунди, но никогаш не одземавме секунди. Во овој пример, зборуваме за негативна престапна секунда, која би се одземала од нашиот часовник, за да се синхронизира со ротацијата на Земјата.
Во последните децении, ротацијата на Земјата беше генерално малку побавна, затоа секогаш додававме престапна секунда. Со оглед на неколкуте побрзи ротации на Земјата во последните години, доколку овој тренд продолжи, можеби ќе треба да воведеме и негативна престапна секунда. „Луѓето погрешно ја протолкуваа информацијата за најубавиот одмерен ден. Во моментов нема индикации дека годинава би додале престапна секунда, но ќе им одземат. Можеби во текот на летото или две, ќе видиме“, објаснува Цвитер.
Некогаш, класата беше поинаку дефинирана
Престапна секунда првпат беше додадена во 1972 година, а од тогаш додадовме повеќе
27, лани, 31 декември 2016. „Ние додаваме престапна секунда веќе 50 години, претходно не, бидејќи и часот беше поинаку дефиниран од денешниот, бидејќи за тоа користиме атомски часовници. Пред тоа, тие го дефинираа времето со набљудување на ѕвездите и ја менуваа должината на секундата врз основа на илјадити делови од секундата. Ова време го одредува атомскиот часовник и токму поради тоа треба да се коригира малото отстапување поради ротацијата на Земјата, за времето да биде еднакво“, објасни Цвитер.
За да се додаде престапна секунда, постои специфично правило кое вели дека ако отстапувањето помеѓу атомскиот часовник и времето што Земјата го користи за да ротира околу својата оска е повеќе од 0,9 секунди или девет десетини од секундата, по внимателно разгледување одлука за евентуална дополнителна престапна секунда. „Тоа е многу мала флуктуација. Тоа се промени во опсег од десет илјадити, сто илјадити делови од секундата. И тоа не е нешто што би го загрижило човекот во нормалниот живот“, смета Цвитер.
За подобра идеја: кога всушност ќе се случи престапната секунда, на екраните на атомските часовници ќе се прикаже времето 23:59:59, кое ќе се промени во 23:59:60 со додадената секунда, а потоа часовникот ќе покаже 00:00:00 часот. „Тоа всушност значи дека е додадена секунда“, објасни Томаж Цвитер.
Универзално координирано време, универзално време, меѓународно атомско време…
Одлуката за додавање на престапна секунда ја донесе Меѓународната служба за ротација на Земјата и референтни системи (IERS), која внимателно ја следи ротацијата на нашата планета околу својата оска. Неговата цел е да го одржи универзалното координирано време (UTC) – што го покажуваат и нашите часовници – во рамките на една секунда од универзалното време (UT), кое се заснова на ротацијата на Земјата. Исто така, Универзалниот координиран часовник е поврзан со исклучително прецизниот ритам на Меѓународниот атомски часовник (TAI).
Универзалното време (UT) е време кое се заснова на ротацијата на Земјата, па затоа често се нарекува средно време на Гринич. И поради промената на брзината на ротацијата на Земјата, таа е прилично непрецизна, поради што се повеќе се заменува со универзалниот координиран часовник.
Меѓународниот атомски часовник претставува многу прецизен временски стандард, кој го одредува Меѓународното биро за тежини и мерки врз основа на атомските часовници, кои се наоѓаат во различни лаборатории на нашата планета. Во моментов, во светот има околу 400 атомски часовници и врз основа на нивните отчитувања, канцеларијата го пресмета стандардното време. Бидејќи дефиницијата за должина на секунда не е поврзана со ротацијата на Земјата, атомскиот часовник е најпрецизно измереното време.
Според тоа, Универзалното координирано време е меѓународно прифатено стандардно време и ја користи истата втора должина како и Меѓународното атомско време.
