趣味科学:如何感受2008年额外增加的一秒

煎饼

据美国太空网报道,2009年新年到来时,新年钟声注定要迟到一秒钟.根据国际计时管理机构的规定,2008年最后一天将多出一秒钟,如此一来,你也会多 出来一秒钟去庆祝新年的到来.这是一个很有意思的时刻,有没有办法去真切地感受这多加的一秒钟呢?2008年增加一秒,是为了使基于地球自转的天文时间与原子时间保持同步.根据一项国际性协议,为使官方原子钟与不规律、且逐步变慢的地球自转保持同步,世界各地的计时机构宣布,在2008年向2009年过渡时插入闰秒.

新年“迟到”一秒

    据国际计时管理机构——国际地球自转与参考系统服务机构介绍,多出的一秒将加在全世界通用的标准时间格林威治时间(GMT)——从技术角度讲协调世界时(UTC)更为精确——2008年12月31日23点59分59秒和2009年1月1日0点之间,也就是说,2009 年要“迟到”一秒.

    那一天将是自这一做法1972年被采用以来,第24次增加闰秒,也是三年来的第一次.在世界范围内,为满足领航员、通讯机构和科学团体的要求,全球50家国家实验室的约200台原子钟将会调整至与格林尼治当地时间午夜0时相应的当地时间.在2009年新年夜,美国海军天文观测台的主时钟将在美国东部时间6点59分60秒或格林尼治标准时间23点59分60秒进行调整.

    多出的一秒是为了让世界各地的钟表在时间上与地球自转保持同步.以地球自转计算的时间与原子钟计算的时间并不统一.今天的原子钟误差不足2亿年1秒钟.不过,出于各种各样的原因,如充满熔岩的地核晃动,海洋翻滚,极地冰雪融化以及太阳和月球引力的影响,我们地球自转速率变得不规律起来,平均起来,以每天约2毫秒的速度慢于原子时间.现在更是落后官方计时钟大约十分之六秒钟.

    鉴于这种差异,原子钟不能与地球自转保持同步,必须定期进行调整.由于原子钟是所有计时装置时间的标杆,因此,必须要时不时地增加闰秒以弥补这种时间差.多出的一秒将增加在格林威治时间2008年12月31日23点59分59秒和 2009年1月1日0点之间,这将使地球比原子钟快十分之四秒钟左右,令其稍微提前于2009年新年钟声.

感受“多加的一秒”

    现今,许多零售商在推销无线电时将其时钟说成是“原子钟”,尽管这些时钟接收的无线电信号通常来自于真正的原子钟,但它们本身并不是原子钟.普通无线电“原子钟”想要达到真正原子钟的作用,需要放置在一个大气路径 (atmospheric path)离发射器相对畅通无阻的位置,每天对其调整一次,以保持同步性,同时还需要理想的大气条件才能接收报时信号.

    如果你有这样的装置,你可以在格林尼治时间2009年1月1日0点(即美国东部时间12月31日晚7点)前看一下表.美国东部时间晚上6:59前的最后一分钟将有 61秒.2005年增加闰秒的时候,有人曾在6:59分即将走完时看了他们的手表.就在6:59的最后一秒走完时,数字“59”不是像以往那样闪一下,而是两下!如果你没有无线电时钟,你可以登录网站nist.time.gov/,在电脑上显示准确的美国标准时间.

    另外,你可以将无线电调至短波报时信号(shortwave time signal)接收站,聆听闰秒的响铃声.如果你想亲耳听到“多出那一声的嘀嗒”,那么在北美地区,可以将无线电调至美国科罗拉多州柯林斯堡附近的WWV 信号接收站,调频为2.5兆赫、5兆赫、10兆赫、15兆赫和20兆赫,或是加拿大渥太华CHU站,调频为3330千赫、7335千赫和14670千赫.你可以在这个网站上找到世界其他地区的短波报时信号接收站列表.

如何自制秒摆

    如果遇到接收信号差的问题,你可以尝试将一个砝码挂在一根长度为39.1英寸(约合99.3厘米)的细绳上,自制一个秒摆.预先校正绳子的长度,直至绳子的摆动与报时信号嘀嗒声达到精确一致.如果在格林尼治标准时间2008年最后一秒到来前,表示每一分钟开始的哔哔声在细绳最左侧响起,那么在此之后我们将在细绳最右侧听到哔哔声.尽管摇动的幅度会稳步减缓,但这并不会影响自由摆的振荡期.

    在北美,2008年向2009年过渡以前,闰秒将已经加到世界各国的时间表中.不过,1972年在首次实行闰秒机制时,曾引发了不小的混乱.当天,美国纽约海登天文馆的一位天文学家接到负责时代广场水晶球降落仪式的工程师电话.那时,工作人员会通过绳索和滑轮,将水晶球缓缓放下来,欢庆新年的到来.

    据报道,那位工程师说:“这种改动会影响我的工作.所以,我要确保不会提前一秒钟将球抛下去.”不管你如何利用这多出来的一秒钟,一定要谨记一个无可争辩的事实:无论什么时候注意到表上的时间,你要知道,现在已比过去晚了一瞬间.

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