Mokslas ir IT

2021.01.12 13:48

Žemė ėmė skubėti – šie metai gali būti greičiausi per ištisus dešimtmečius

Patricija Kilminavičienė, LRT.lt2021.01.12 13:48

Tikriausiai daugumai 2020-ieji metai prailgo ir nemažai žmonių dalis norėjo, kad laikas eitų greičiau. Pasirodo, net ir pati Žemė jautėsi labai panašiai. Kaip praneša portalas „Time and Date“, pastaraisiais metais planeta apie savo ašį sukosi greičiau nei įprastai. Net 28 greičiausios kada nors užfiksuotos paros, skaičiuojant nuo 1960-ųjų, buvo praėjusiais metais.

Mums įprasta, kad paroje yra 24 valandos, arba 86,4 tūkst. sekundžių, tačiau remiantis tiksliais matavimais, taip būna ne visada.

Iki 2020-ųjų, greičiausia para buvo užfiksuota 2005-ųjų liepos 5 dieną, kai įprastinė 86,4 tūkst. sekundžių para sutrumpėjo 1,0516 milisekundės. 2020-aisiais buvo užfiksuotos net 28 tokie kartai. Pati greičiausia astronominė para, kurią pavyko užfiksuoti nuo 2005 metų, buvo 2020-ųjų liepos 19 diena – ji buvo 1,4602 milisekundės greitesnė nei vidutiniškai.

Mokslininkai prognozuoja, kad 2021-aisiais paros eis dar greičiau. Jie skaičiuoja, kad šiuo metu Žemė aplink savo ašį jau apsisuka 0,05 milisekunde greičiau, todėl 2021 metai iš viso gali sutrumpėti 19 milisekundžių. Prognozuojama, kad šie metai bus patys greičiausi per ištisus dešimtmečius. Paskutinį kartą vidutiniškai greitesnė nei 86,4 tūkst. sekundžių para per visus metus buvo tik 1937 metais.

Planetos sukimasis nuolatos būna šiek tiek skirtingas, nes jį veikia atmosferos slėgis, vėjai, vandenyno srovės ir Žemės branduolio judėjimas, rašo „Live Science“.

Tačiau sukimosi greičio kitimas yra nepatogus tarptautiniams laikmatininkams, naudojantiems itin tikslius atominius laikrodžius tam, kad matuotų Pasaulinį koordinuotąjį laiką ( angl. Coordinated Universal Time – UTC). Pagal jį kiekvienas iš mūsų nusistato ir savo laikrodžius. Kai astronominis laikas, nustatytas pagal Žemės pilną apsisukimą apie savo ašį, nukrypsta nuo UTC daugiau nei 0,4 sekundės, UTC tenka koreguoti.

Iki šiol tokie koregavimai susidarydavo tik iš „šokančios sekundės“ pridėjimo prie metų, birželio arba gruodžio pabaigoje, nes Žemė sukdavosi lėčiau. Taip astronominis ir atominis laikas vėl būna suderintas. Nuo 1972-ųjų mokslininkai šią „šokančią sekundę“ pridėdavo vidutiniškai kas pusantrų metų. Paskutinį kartą ją reikėjo pradėti 2016 metais Naujųjų metų išvakarėse, kai laikrodis rodė 23 valandą, 59 minutes ir 59 sekundes.

Nuo tada Žemės sukimasis aplink savo ašį pagreitėjo, todėl sekundžių pridėti nebereikėjo. Mokslininkai tikina, kad jeigu planeta ir toliau suksis vis greičiau, gali tekti daryti atvirkščiai – atimti sekundę. Jei taip nutiks, mūsų laikrodžiai paprasčiausiai vieną sekundę praleis, kad suspėtų kartu su besiskubinančia suktis Žeme.

Kaip matuojamas laikas?

Senovėje žmonės laiką matuodavo pagal dangaus kūnų padėtį. Senovės egiptiečiai vieni pirmųjų ėmėsi naudoti Saulės laikrodžius, laikomus pirmaisiais laiko matavimo prietaisais. Kaip rašo „The Conversation“, maždaug 1500-aisiais metais prieš Kristų, egiptiečiai laiko atkarpą tarp saulėtekio ir saulėlydžio padalino į 12 dalių. Laiko matavimą pagal Saulę vėliau perėmė graikai ir romėnai bei adaptavo Saulės laikrodžius pagal save.

Romėnai taip pat naudojo ir vandens laikrodžius, kad žinotų, koks yra metas net tada, kai Saulė nešviesdavo arba būdavo jau nusileidusi. Toks laiko matavimo metodas žinomas kaip „clepsydra“. Įprastai indas būdavo pripildomas vandens, kuris iš talpos išpilamas lėtai ir tolygiai – žymės naudojamos laikui matuoti pagal tai, kiek vandens išbėga.

Vėliau laiko matavimo metodai ėmė modernėti. Kitas įsimintinas etapas – pradėti naudoti švytuokliniai laikrodžiai. Nors šį metodą Galileo Galilėjus sugalvojo dar 1637 metais, jo kūrėju visgi laikomas Nyderlandų matematikas ir fizikas Christiaanas Huygensas, kuris pirmąjį švytuoklinį laikrodį sukonstravo 1656-aisiais. 18 amžiuje švytuokliniai laikrodžiai sparčiai išplito.

Šio laikrodžio privalumas yra tai, kad jis – harmoninis osciliatorius. Švytuoklė svyruoja pirmyn ir atgal per tam tikrą laiko intervalą, priklausomai nuo jos ilgio bei priešinasi svyravimui kitokiu greičiu. Švytuokliniai laikrodžiai beveik 300 metų buvo pats tiksliausias laiko matavimo metodas – juos net ir dabar kai kurie žmonės tebenaudoja buityje.

1950-aisiais išaušo nauji laikai: Nacionalinė fizikos laboratorija išrado atominį laikrodį. Būtent šis matavimo būdas pakeitė ir laiko apibrėžimą, ir leido itin tiksliai jį apskaičiuoti. Kaip rašo Fizinių ir technologijos mokslų centras (FTMC), 1958 m. pagal cezio atome vykstančius kvantinius periodinius procesus,pasaulio mokslininkai patvirtino atominę sekundę ir pradėjo skaičiuoti atominį laiką.

Paprastai kalbant, atominiame laikrodyje mechaninės švytuoklės funkciją atlieka cezio atome, Cs-133 izotope, vykstantys kvantiniai procesai, kurių periodiškumas apsprendžia laiko vieneto – sekundės – trukmę. Šios sekundės yra vadinamos atominėmis sekundėmis, o jų pagrindu suformuotos laiko skalės – atominio laiko skalėmis. Laikrodžiai, kurių veikimas pagrįstas kvantiniais procesais atomuose, yra vadinami atominiais laikrodžiais.