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1.18 非地球时间

如果你工作一小时然后休息一小时,这两个时间是否相等呢?相信大家都会回答,在准确的钟表测定下,当然是相等的。那你知道准确的钟表是怎样的吗?最准确的钟表莫过于根据天文观测结果来校对的钟表,因为这与地球完全均匀的旋转运动相一致,这意味着,在相同时间内,地球旋转过的角度也一样。

然而,说地球均匀旋转的依据在哪呢?为什么在经过连续的自转以后,时间依然相等呢?要弄明白这个问题,我们就不能继续把地球的自转作为计时的标准。

对于这个问题,近年 来有天文学家提出,在一些特定情况下,应该用特殊的标准测量时间,而不再用传统的、以地球均匀自转作标准的测定方法。

我们在对其他天体的运动进行研究的时候,发现有些天体实际中的运动与理论上的结果有偏差,并且这种偏差无法用天体力学规律得到解释。这些无法解释的偏差,它们存在的范围已经包括了月球、木星的第一和第二卫星、水星,甚至是太阳的视周年运动,即地球的公转运动。例如月球的实际路线与理论路线的偏差角有时已达到0.25′,而太阳的偏差角也有1″。通过分析,可以发现它们存在共同的特点:这些运动在某些时期会暂时变快,而在之后的时期,又会突然变慢。可见,引发这类偏差的原因应该是相同的。

那这个共同的原因到底是什么呢?是由于我们的钟表不够准确,还是由于地球的自转本身并不均匀呢?

因此曾有人认为应该放弃“地球钟”,而采用其他自然钟来测量运动。这里所说的自然钟,是指根据木星某卫星、月球或水星的运动来校准的钟表。经过实践,采用自然钟以后,上述天体运动又回到了令人满意的正确方向。但是如图1-29所示,新的自然钟所测定的地球自转会变得不均匀,在几十年内它的转动会变慢,在后来的几十年内,又会突然加快,而后又变慢。

图1-29 这条曲线是1680—1920年地球上一昼夜时间的变化,曲线上升则表示一昼夜的时间加长,也就是说地球自转速度减慢,曲线下降表示地球自转加快

由此可见,假如其他天体,譬如太阳系内的其他各天体的运动速度是均匀的,则地球的自转运动就是不均匀的运动。其实地球的运动与准确的均匀运动的偏差还是比较小的:在1680年到1780年之间,由于地球自转变慢,日子变长,所以与其他星球运动的时间相差达到30秒;但到了19世纪中期,自转变快,日子变短,所以差值减少了10秒;在20世纪初期,又减少了20秒。不过到了20世纪的前25年里,地球自转又重新变慢,日子再次变长,所以直至今日这个时间差又达到了大约30秒

这种变化的原因还没确定,不过估计可能包括了月球的引潮力以及地球直径的变化等,如果在不久的将来这个奥秘被揭开,将成为一个非常重要的发现。 W6nBFCviEpypkHm7lRgpNjEuI6XQrJ9YZSUWiE2cFYxj6G+8DgbRmYO1GSgLxCb8

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