برای بسیاری از مردم، دست‌وپنجه نرم کردن با مفهوم ساعت تابستانی می‌تواند گیج‌کننده باشد، اما تصور کنید کاری که پیشروی زمان‌سنج‌های جهان قرار دارد، زیرا آنها تأثیر تغییرات آب‌وهوایی را بر چرخش سیاره ما و در نتیجه روش‌های اندازه‌گیری زمان ما بررسی می‌کنند.
بااین‌حال، طبق یک مطالعه اخیر به رهبری مؤسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس در دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو (UCSD)، به نظر می‌رسد که تأثیرات گرمایش جهانی ممکن است به طور ناخواسته با به تعویق‌انداختن معرفی احتمالی اولین «ثانیه جهشی منفی» به مدت سه سال به زمان‌سنج‌ها کمک کند.
ثانیه جهشی منفی
ایدهٔ ادغام یک ثانیه جهشی منفی – اساساً یک دقیقه ۵۹ ثانیه‌ای – در زمان استاندارد ما، نگرانی‌هایی را در مورد هرج‌ومرجی که ممکن است در سیستم‌های کامپیوتری در سراسر جهان ایجاد کند، برانگیخته است.
از نظر تاریخی، زمان با چرخش زمین اندازه‌گیری می‌شد. بااین‌حال، در سال ۱۹۶۷، زمانی که ساعت‌های اتمی پذیرفته شدند، دوره‌ای جدید از دقت در زمان‌سنجی آغاز شد.
ارتباط بین چرخش زمین و زمان‌سنجی
بااین‌وجود، گروهی باقی ماندند، از جمله دریانوردان دریاها که به هدایت آسمانی وابسته بودند که بر حفظ ارتباط بین چرخش زمین و زمان‌سنجی اصرار داشتند، علی‌رغم تمایلات زمان‌سنجی کم‌اطمینان‌تر زمین.
تفاوت بین چرخش تدریجی زمین و ساعت‌های اتمی بدون خطا، راه‌حلی را ضروری کرد. راه‌حل، واردکردن یک «ثانیه جهشی» به زمان هماهنگ جهانی (UTC) – اجماع جهانی برای هماهنگی زمان – هر زمان که شکاف به ۰.۹ ثانیه نزدیک می‌شد، بود.
زمین شروع به سبقت‌گرفتن از زمان اتمی کرده است
درحالی‌که افزودن ۲۷ ثانیه جهشی به UTC از ۱۹۷۲ تا ۲۰۱۶ ممکن است توسط بسیاری موردتوجه قرار نگرفته باشد، اما اخیراً چرخش غیرمنتظره‌ای رخ‌داده است. زمین شروع به سبقت‌گرفتن از زمان اتمی کرده است که نشان می‌دهد برای اولین‌بار، ممکن است برای همسو کردن این دو اندازه‌گیری نیاز به معرفی یک ثانیه جهشی منفی باشد.
دونکن آگنو، نویسنده این مقاله و استاد ژئوفیزیک در UCSD، گفت: «این هرگز قبلاً اتفاق نیفتاده است و چالش بزرگی برای اطمینان از اینکه همه بخش‌های زیرساخت زمان‌بندی جهانی زمان یکسانی را نشان می‌دهند، ایجاد می‌کند. بسیاری از برنامه‌های کامپیوتری برای ثانیه‌های جهشی فرض می‌کنند که همه آنها مثبت هستند، بنابراین باید دوباره نوشته شوند.»
سرعت چرخش زمین
تحقیقات آگنو در مورد سرعت چرخش زمین و هسته در حال کندشدن آن، با گنجاندن مشاهدات ماهواره‌ای، نشان می‌دهد که بدون تأثیر تغییرات آب‌وهوایی، ضرورت نیاز به یک ثانیه جهشی منفی ممکن است حتی در سال ۲۰۲۶ به وجود آمده باشد.
بااین‌حال، پراکندگی آب مذاب از یخچال‌های طبیعی در گرینلند و قطب جنوب از سال ۱۹۹۰ به بعد، چرخش زمین را کند کرده و نیاز به یک ثانیه جهشی منفی را حداقل تا سال ۲۰۲۹ به تعویق انداخته است.
آگنو توضیح داد: «وقتی یخ ذوب می‌شود، آب در کل اقیانوس پخش می‌شود؛ این لَختی جرمی را افزایش می‌دهد که زمین را کند می‌کند.»
نویسندگان این مطالعه نوشتند: «در اینجا نشان می‌دهیم که افزایش ذوب یخ در گرینلند و قطب جنوب که با گرانش ماهواره اندازه‌گیری می‌شود، سرعت زاویه‌ای زمین را سریع‌تر از گذشته کاهش داده است.»
«حذف این اثر از سرعت زاویه‌ای مشاهده‌شده نشان می‌دهد که از سال ۱۹۷۲، سرعت زاویه‌ای هسته مایع زمین با سرعت ثابتی در حال کاهش بوده است که به طور پیوسته سرعت زاویه‌ای بقیه زمین را افزایش داده است.»
به تعویق‌انداختن مشکل زمان‌سنجی جهانی
به گفته پاتریشیا تاولا، مدیر دفتر بین‌المللی اوزان و مقادیر (BIPM) که مسئول UTC است، تعویق یک ثانیه جهشی منفی «بی‌سابقه» «واقعاً خبر خوشی برای جامعه زمان‌سنجی است، زیرا به ما زمان بیشتری می‌دهد تا برای این رویداد بدون‌سابقه آماده شویم.»
تردیدها و راه‌حل‌ها
بااین‌حال، دیمیتریوس ماتسکیس، دانشمند ارشد سابق خدمات زمان در رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده، به دلیل غیرقابل‌پیش‌بینی بودن چرخش زمین، نسبت به تحلیل آگنو ابراز تردید کرد.
او گفت: «این باعث سقوط تمدن نخواهد شد و با تبلیغات کافی می‌توان از برخی مشکلات جلوگیری کرد. اما من در آن زمان در هواپیما بودن را توصیه نمی‌کنم.»
معرفی ثانیه‌های جهشی حتی مثبت، قبلاً برای سیستم‌های وابسته به‌دقت مشکلاتی ایجاد کرده است که تا حدی انگیزه تصمیم مقامات زمان‌سنجی جهانی در سال ۲۰۲۲ برای حذف ثانیه جهشی تا سال ۲۰۳۵ بود.
این رویکرد به اختلاف بین زمان اتمی و چرخش زمین اجازه می‌دهد تا به یک دقیقه افزایش یابد، و بعید است که در این قرن برای همگام‌سازی آنها به یک دقیقه جهشی نیاز باشد.
آگنو گفت: «یک دقیقه جهشی منفی بسیار، بسیار بعید است.» او ابراز امیدواری کرد که یافته‌هایش زمان‌سنج‌ها را تشویق کند تا حذف ثانیه جهشی را زودتر از سال ۲۰۳۵ در نظر بگیرند، احساسی که تاولا و ماتسکیس نیز آن را داشتند.
نتیجه
مطالعه حاضر در مجله Nature منتشر شده است. یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که تغییرات آب‌وهوایی چرخش زمین را کند کرده و نیاز به معرفی اولین ثانیه جهشی منفی را به تعویق انداخته است. بااین‌حال، تردیدهایی در مورد دقت این پیش‌بینی وجود دارد و مقامات زمان‌سنجی جهانی در حال بررسی حذف ثانیه جهشی تا سال ۲۰۳۵ هستند.
