تغییر سرعت چرخش زمین برای زمان‌سنج‌ها و فناوری‌هایی که دقت در سنجش زمان برایشان اهمیت فوق‌العاده‌ای دارد، دردسرساز شده است. از سال ۱۹۷۲ به این سو زمان‌سنج‌های بین‌المللی یک «ثانیه کبیسه» به زمان نجومی اضافه کردند تا به زمان اتمی برسند. زمان اتمی «زمان جهانی هماهنگ» یا اصطلاحا «یوتی‌سی» است.
به عبارت دیگر، دانشمندان معتقدند در صورتی که چرخش زمین با ساعت اتمی هم‌خوانی نداشته باشد، برای اطمینان از هم‌تراز ماندن آن‌ها می‌توان یک ثانیه کبیسه را کم یا زیاد کرد. از این رو از سال ۱۹۷۲ تا ۲۰۱۶، ۲۷ ثانیه کبیسه به سال افزوده شد.
محققان می‌گویند آخرین باری که میانگین شبانه‌روز کمتر از ۸۶هزار و ۴۰۰ ثانیه در طول یک سال بود، به سال ۱۹۳۷ بازمی‌گردد و اگر تغییر سرعت چرخش زمین ادامه یابد، به یک ثانیه منفی کبیسه نیاز خواهد بود. در چنین وضعیتی، ساعت‌های ما یک ثانیه جلو می‌روند تا سرعت خود را با سرعت زمین همگام کنند.
به گزارش نیویورک‌پست، این ثانیه‌های جهشی در زندگی روزانه ما اهمیت خاصی ندارند، اما در برخی زمینه‌های ویژه، ازجمله اخترشناسی، ناوبری، پروازهای فضایی، و شبکه‌های رایانه‌ای، که در آن‌ها صحت و دقت محاسبات و اقدامات ردیابی بسیار دقیق و مطابق ثانیه است، اهمیت دارند.
براساس مطالعه‌ای که اخیرا در مجله نیچر منتشر شد، اینک سیاره ما کمی سریع‌تر از گذشته می‌چرخد و احتمالا در سال ۲۰۲۹ به یک «ثانیه کبیسه منفی» نیاز خواهیم داشت.
دانکن اگنیو، نویسنده اصلی مقاله مربوط به این پژوهش، ژئوفیزیکدان موسسه اقیانوس‌شناسی اسکریپس دانشگاه کالیفرنیا سن‌دیگو، این موضوع را «وضعیتی بی‌سابقه» می‌داند و می‌گوید: «ما در زمانی بسیار غیرعادی قرار داریم.»
درواقع این نخستین بار در تاریخ است که زمان‌سنج‌های جهان ممکن است ناچار شوند یک ثانیه از ساعت کم کنند، چراکه در حال حاضر سیاره ما کمی سریع‌تر از پیش می‌چرخد.
به گفته اگنیو، آب‌شدن یخ در هر دو قطب زمین با افزایش سرعت سیاره ما مقابله کرده است و ظاهرا افزوده‌شدن این ثانیه جهانی فرضی را حدود سه سال به تاخیر انداخته است.
دنیس مک‌کارتی، مدیر بازنشسته رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا، که در این بررسی مشارکت نداشته است، هم می‌گوید: «به سوی یک ثانیه جهشی منفی پیش می‌رویم. فقط مسئله بر سر این است که چه زمانی [این اتفاق می‌افتد].»
به گفته دانشمندان، هزاران سال است که به‌طور کلی سرعت چرخش زمین در حال کند شدن است و میزان آن نیز در هر زمان متفاوت است. مک‌کارتی در همین زمینه می‌افزاید که کند شدن بیشتر سرعت چرخش زمین به‌دلیل نیروی کشندی است که درپی کشش ماه ایجاد می‌شود.
تا پیش از ۵۵ سال پیش که ساعت اتمی به‌عنوان استاندارد رسمی زمان پذیرفته شد، این موضوع اهمیتی نداشت و دقیقا همین‌جا بود که دو نسخه از زمان ایجاد شد: زمان نجومی و زمان اتمی.
درواقع این دو نسخه برای محاسبات زمانی با یکدیگر مطابقت نداشتند و زمان نجومی هر روز ۲.۵ میلی‌ثانیه از زمان اتمی عقب‌تر بود.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
برای مثال، ساعت اتمی اعلام می‌کند که الان نیمه‌شب است ولی از نظر نجومی کسری از ثانیه پس از نیمه شب است.
درعین‌حال دانشمندان می‌گویند که در سال ۲۰۱۶ یا ۲۰۱۷ یا شاید ۲۰۱۸، نرخ کاهش سرعت به حدی کم شد که زمین عملا در حال افزایش سرعت بود.
اگنیو می‌گوید که زمین در حال افزایش سرعت است، چراکه هسته مایع داغ آن - توپ بزرگ مایع مذاب - کاملا غیرقابل پیش‌بینی عمل می‌کند. به گفته او، حدود ۵۰ سال است که هسته زمین سبب افزایش سرعت چرخش زمین شده است، اما از سال ۱۹۹۰ به این سو، آب‌شدن سریع یخ‌ها در دو قطب شمال و جنوب این اثر را خنثی و پنهان کرده‌اند.
به گفته او، آب‌شدن یخ‌ها جرم زمین را از قطب‌ها به مرکز منتقل می‌کند و این امر سرعت چرخش را بسیار کند می‌کند، درست مانند یک اسکیت‌باز در حال چرخش که بازوهایش را در دو سوی خود دراز می‌کند.
اگنیو می‌گوید که براساس محاسبات، اگر تاثیر آب‌شدن یخ‌ها درمیان نبود، ٰباید در سال ۲۰۲۶ یک ثانیه کبیسه منفی در نظر گرفته می‌شد نه در سال ۲۰۲۹.
از دهه‌ها پیش اخترشناسان تغییرات زمان جهانی و نجومی و در نظر گرفتن ثانیه‌های کبیسه را مفید می‌دانستند اما کارپردازهای سیستم‌های رایانه‌ای می‌گویند که این کار برای فناوری‌های دقیقی که جهان اکنون به آن تکیه دارد، بی‌مساله نیست. به گفته کارشناسان، در سال ۲۰۱۲ برخی از سیستم‌های رایانه‌ای دچار مشکل شدند و این کار به آن سادگی نیست که تصور می‌شود.
به گفته دانشمندان، سیستم ماهواره‌ای روسیه به زمان نجومی متکی است، از این رو حذف ثانیه‌های کبیسه برای آن‌ها مشکلاتی ایجاد می‌کند. ستاره‌شناسان خواستار حفظ روشی‌اند که اگر اختلاف زمان اتمی و نجومی به یک ثانیه نزدیک شد این یک ثانیه کبیسه در محاسبات در نظر گرفته شود.
اینک مشکل کمی جدی‌تر شده است. شرکت‌های فناوری بزرگ مانند گوگل و آمازون راه‌کار‌هایشان را یک‌جانبه پیش می‌برند. به گفته اگنیو، کم‌کردن یک ثانیه احتمالا دشوارتر است زیرا برنامه‌های نرم‌ا‌فزاری برای افزودن زمان طراحی شده‌اند نه برای کم‌کردن آن.
مک‌کارتی می‌گوید که در نیاز به یک ثانیه کبیسه منفی تردیدی نیست اما می‌افزاید که این بیشتر به گردتر شدن زمین به‌دلیل تغییرات زمین‌شناسی پس از آخرین عصر یخبندان برمی‌گردد.
برخی دیگر از دانشمندان نیز پژوهش اگنیو را منطقی و شواهد او را قانع‌کننده می‌دانند. در عین حال برخی از دانشمندان نیز بر این باورند که در واقعیت به یک ثانیه جهشی منفی نیاز نیست، چراکه روند کلی کند شدن در اثر نیروی کشندی از قرن‌ها پیش وجود داشته و همچنان ادامه دارد، اما تغییر سرعت چرخش زمین به‌دلیل هسته‌اش همیشگی نیست. به باور این گروه از دانشمندان، چنین فرایندی را نمی‌توان به آینده تعمیم داد و نمی‌توان پیش‌بینی کرد که در درازمدت ادامه داشته باشد.
دانشمندان پیش از این نیز در بررسی‌های خود نشان دادند که درپی آب‌شدن یخ‌های گرینلند و قطب جنوب، دریاها پرآب‌تر شده‌اند و نحوه توزیع جرم زمین تغییر کرده است. به گفته آن‌ها، در مقایسه با ۳ دهه پیش، جرم یخسارهای زمین با سرعتی ۵ برابری در حال کاهش است و درنهایت در سال ۲۰۲۹ به ثانیه کبیسه منفی نیاز خواهد بود.
دیمتریوس ماتساکیس، پژوهشگر سابق رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده آمریکا، یکی از دانشمندانی است که در این باره تردید دارد. او پیش از این گفته بود که عملکرد زمین بیش از آن غیرقابل پیش‌بینی است که بتوان با اطمینان گفت که آیا در آینده به ثانیه کبیسه منفی نیاز داریم یا نه.
