每天24小時(shí)，時(shí)間對于全世界的所有人都是非常公平的。但在有的時(shí)候，一天其實(shí)并不是整整的24小時(shí)。就在6月29日這一天，科學(xué)家記錄到，地球的自轉(zhuǎn)速度突然加快，一天的時(shí)間縮短了多達(dá)1.59毫秒，這成為人類有記錄以來最短的一天。
那么，地球究竟發(fā)生了什么？為什么自轉(zhuǎn)速度會加快？一天的持續(xù)時(shí)長變短又會對現(xiàn)代文明造成什么影響？
地球的自轉(zhuǎn)
因?yàn)榈厍虻淖赞D(zhuǎn)，我們看到了日月星辰的東升西落，這是我們感知地球在自轉(zhuǎn)的最直接方式。正是因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)，才有了晝夜更替。在此基礎(chǔ)上，人類把一天劃分成24小時(shí)。
值得強(qiáng)調(diào)的是，24小時(shí)并不是地球繞著自轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)一圈所需的時(shí)間。事實(shí)上，地球完成360 自轉(zhuǎn)所需的時(shí)間不到24小時(shí)，大約是23小時(shí)56分04秒。這個(gè)時(shí)間被稱為恒星日，也就是地球上某個(gè)點(diǎn)連續(xù)兩次對準(zhǔn)一顆遙遠(yuǎn)恒星所需的時(shí)間。因?yàn)楹阈请x太陽系非常遙遠(yuǎn)，它們可以作為宇宙中一個(gè)相對固定不動的參照點(diǎn)。
而太陽離地球相對較近，如果以太陽作為參考，就需要考慮地球公轉(zhuǎn)所帶來的影響。地球以30公里/秒的速度繞著太陽轉(zhuǎn)動，要讓太陽連續(xù)兩次出現(xiàn)在中天（太陽在一天中高度角最大的時(shí)候），地球其實(shí)需要轉(zhuǎn)動大約361 ，所以需要多出大約4分鐘。這個(gè)周期又被稱為太陽日，也就是我們生活中所采用的一天時(shí)長。
地球自轉(zhuǎn)長期變慢
由于月球和太陽的引力對地球產(chǎn)生了潮汐摩擦作用，所以地球的自轉(zhuǎn)速度不斷變慢。從短期來看，這個(gè)變化很小，我們無法感知。但要從地質(zhì)時(shí)間尺度來看，變化還是非常明顯的。
早在45.4億年前，剛剛誕生的原始地球，自轉(zhuǎn)一周只需5小時(shí)。而在35億年前，地球的自轉(zhuǎn)周期已經(jīng)變?yōu)?2小時(shí)。到了14億年前，又進(jìn)一步延長至19小時(shí)。距今1億年前，地球的一天已經(jīng)有23小時(shí)了。
地球自轉(zhuǎn)異常加速
地球自轉(zhuǎn)變慢是自然趨勢，但隨著能夠精確計(jì)時(shí)的原子鐘的問世，科學(xué)家卻意外發(fā)現(xiàn)，地球有時(shí)候會突然加速自轉(zhuǎn)。銫-133原子鐘作為主流的原子鐘，其計(jì)時(shí)精度已經(jīng)達(dá)到了1億年誤差不超過1秒。而更先進(jìn)的核鐘，可以實(shí)現(xiàn)更高精度的計(jì)時(shí)，比如釷-229核鐘，理論上，3000億年的誤差還不到1秒。
自原子鐘問世以來，科學(xué)家已經(jīng)多次記錄到了不到24小時(shí)的情況，上一次最短紀(jì)錄是在2020年的7月19日，當(dāng)天的時(shí)長縮短了1.47毫秒，當(dāng)年總共記錄到了28個(gè)不到24小時(shí)的一天。
而在2022年6月29日，地球再次加速自轉(zhuǎn)，并且出現(xiàn)了有史以來最短的一天，時(shí)長比平時(shí)少了1.59毫秒。7月26日，這一天也很短，比24小時(shí)短了1.5毫秒。
為什么地球會加速自轉(zhuǎn)？
地球自轉(zhuǎn)加速的原因有很多種，其中一種與人類脫不了干系。由于人類活動排放大量的溫室氣體，加劇了全球變暖，使得兩極和高山的冰川大量融化，這些水大量涌入海洋中，從而讓地球的自轉(zhuǎn)速度加快，這就像在原地轉(zhuǎn)動的滑冰者收緊雙臂時(shí)，其自身會越轉(zhuǎn)越快。
除了人類要負(fù)責(zé)的原因之外，“錢德勒擺動”也被認(rèn)為會加快地球自轉(zhuǎn)。天文學(xué)家錢德勒發(fā)現(xiàn)，地球的自轉(zhuǎn)軸并非固定不變，而是會相對于兩極出現(xiàn)9米的小幅擺動，周期為433天，這就是錢德勒擺動，也有可能讓地球的一天變短。
地球一天變短怎么辦？
自上個(gè)世紀(jì)60年代以來，地球自轉(zhuǎn)速度總體上在不斷變慢，為此科學(xué)家還需要進(jìn)行加閏秒操作，人為地增加1秒，設(shè)定了本不該存在的時(shí)間23:59:60。此前已經(jīng)加了27次閏秒，上一次是在2016年。
但在近年來，地球自轉(zhuǎn)速度卻在不斷加快，導(dǎo)致一天不到24小時(shí)的情況變得越來越多。雖然只是少了1毫秒多，但這會影響到人造衛(wèi)星原子鐘與地球自轉(zhuǎn)周期的同步，從而帶來意想不到的影響。尤其是導(dǎo)航衛(wèi)星，因?yàn)樾盘栆怨馑賯鞑?，每秒可達(dá)30萬公里，再乘以毫秒級別的時(shí)間，這會造成導(dǎo)航衛(wèi)星出現(xiàn)很大的定位誤差。
如果地球繼續(xù)不斷加速自轉(zhuǎn)，科學(xué)家可能要考慮減閏秒操作，人為地給一天刪除1秒，讓時(shí)間從23:59:58直接跳過59秒，進(jìn)入第二天。不過，并不是所有人都支持這一提議，一些人認(rèn)為負(fù)閏秒是上世紀(jì)70年代的過時(shí)想法，這可能會導(dǎo)致今天的數(shù)據(jù)程序和技術(shù)出現(xiàn)未知bug而宕機(jī)。
