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使用非地球时间

不知你有没有思考过:工作了1小时之后,又休息了1小时,这2个小时是一样长吗?

你可能会说,如果测量的钟表没有问题,它们肯定是一样长的。

如果是这样的话,我再问你:你说的准确的钟表是怎样的钟表呢?

你可能又会说:准确的钟表就是根据天文观测校准过的钟表,它跟地球的匀速旋转一样。

可是,你如何能确定地球是匀速旋转的呢?地球在不停地自转,每两次自转的时间是相等的吗?你的依据是什么呢?

对于这个问题,近几年 天文学界有人提出,在一些特殊的情况下,对时间的测量要采取特殊的标准,不能用传统的、以地球匀速自转为标准的方法。

在对一些天体运动的研究过程中,人们发现,这些天体的实际运动跟理论结果有很大的出入,且这种偏差用天体力学规律根本无法解释。存在这种偏差的,目前发现的有月球、木星的第一卫星和第二卫星、水星等,还有地球的公转。以月球为例,它的实际运动与理论路线偏差角有时可达1/4分。分析发现,它们都有一个共同点,那就是会在某个特定的时刻暂时变快,在那之后的某段时间,又会突然变慢。据此分析,造成这类偏差的原因应该是相同的。

那么,这个共同的原因是什么呢?是钟表不够准确?还是地球的非匀速自转呢?

为此,有人提出,我们应该抛弃“地球钟”,采用其他的自然钟来测量这类运动。这里说的自然钟,是指根据木星上某卫星、月球或水星的运动进行校准的时间。时间证明,倘若用这种方法的话,前面提到的天体运动都能得到完美的解释。但有一个问题,如图29所示,用这种自然钟来测量地球的自转,就不再是匀速的了:几十年内它会变慢,接下来的几十年又会加快,之后再变慢。

图29中的曲线表示1680~1920年地球自转相对于匀速运动的情况。上升的部分表示一昼夜的时间变长,这就是说,地球自转的速度变慢了。下降的部分则表示地球自转变快了。

由此可以得出,对于太阳系内其他天体的运动,倘若它们都是匀速的,那么相对于它们的运动而言,地球的自转就不再是匀速的了。事实上,严格的匀速运动跟地球运动的偏差很小:1680~1780年这段时间里,由于地球自转变慢,日子会变得长一点,这会使地球跟其他天体运动的时间差30秒左右。但是,到了19世纪中期,地球自转又会变快,日子变短,从而使这个差值减少10秒;到20世纪初,又会减少20秒;到20世纪的前25年,地球自转又会变慢,日子又变长。所以,到今天这个时间差又差了30秒。

为何会有这样的变化,至今还没有结论,可能的原因有很多,比如月球的引潮力、地球直径的变化等。如果未来有人能够揭开这个谜,那将是一个重大的发现。

图29 图中曲线是 HdPxZT+DFN/jUJt+PZY20XAarqym3DqMe3QneIW9TMvdZm1QPNJsj1ffJpbYiF7s

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