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感受到時間縮短了嗎?科學家發現地球自轉異常,一天不是24小時

筆者 東邪

自古以來,人們對時間就有明顯的感官認知,當一個人正在經歷積極事件時,會不由自主地感覺時間過得很快。但如果這個人正在經歷消極事件,那麼他(她)就會感覺時間過得很慢。這種時間的快慢是人類主觀的感受,真實的時間長度、速度對每個人來說都是一樣的,理論上無論你是貧窮或富有,都無法阻止時間的變化。

然而前段時間參考消息網發出報道,稱國外科學家通過長期的研究和觀測發現,地球自轉的速度比以往很多時候都要快一點點。對於生存在地表上的人類來說,感官上絲毫察覺不到地球自轉速度的變化,但科學證據表明地球自轉確實在加速。那麼是什麼原因導致地球自轉加速呢?如果未來地球繼續加速自轉,會造成什麼影響?

歷史上地球自轉速度發生過哪些變化?

有研究表明,過去地球的自轉經歷過時快時慢的情況。科學家通過對古代珊瑚化石年紋記錄的研究,以及對現代潮汐摩擦減速度的推算,發現5億年前的古生代初期,地球上每年都有410多天。但地球繞太陽公轉的路程基本是固定的,因此那個時期一天的時間長度大概只有21小時,這說明古生代初期之前的地球就已經轉得很快了。

但後來不知道出於什麼原因,地球自轉速度逐漸減慢,直到現在地球上每年都有365天,每天大約是24個小時。科學家通過長期的研究發現,地球自轉速度變化存在三個方面,分別是長期減慢、周期性變化以及不規則變化。其中長期減慢是幾億年來的歷史趨勢,也可能是未來繼續發展的趨勢。周期性變化指的是地球自轉速度存在季節性周期變化的情況,例如春季會變慢,秋季會變快。

不規則變化指的是地球突然在某幾年自轉速度變快了,之後又變慢了,由於導致這種情況發生的原因尚未可知,因此被稱為「不規則變化」。文章開頭講到的自轉速度變化屬於不規則變化,這種情況大概從2005年就開始了。英國《每日郵報》曾報道2005年的自轉速度是最快的,但2020年的自轉速度7次打破了那一年的紀錄。

現在地球一天的時間比過去要少0.5秒左右,別小看這0.5秒的變化,世界上許多科學家都在討論是否要調整原子鐘來適應該變化。但如果調整原子鐘,那麼全世界的時鐘估計都要進行調整。但絕大多數人對這0.5秒的變化並不在意,而且原來地球自轉的周期就比24小時短几秒鐘了。

哪些理論上的原因導致地球自轉速度加快?

地球在太空之中,因此它的自轉和公轉都會受到太空因素的影響。理論上影響地球自轉速度的因素有兩方面,首先是天體的撞擊。外部天體的撞擊分為小天體撞擊和行星撞擊,小天體撞擊在歷史上多次發生過,但它們的規模有限,一般難以影響地球的自轉。能產生更大影響的是行星撞擊,尤其是對著地球低緯度地區、從西向東的方向撞進去,能直接影響地球自轉。

但科學家通過研究發現,地球歷史上尚未發生過行星撞擊事件,一旦這樣的事件發生了,地球也將面臨解體的危險,因此導致地球自轉加快的原因不太可能是外部天體的撞擊。其次是太陽風的影響。太陽風是太陽表面活動所形成了高能粒子群,由於從太空拍攝的圖片看來它像是有形的風,因此被稱為「太陽風」。

太陽風對地球的影響直接體現在對大氣層的撞擊,大氣層是地球的保護層,太陽風裡的高能粒子撞擊大氣層中的氣體分子後釋放能量。這種現象一般發生在地球接近太空的區域,人類是感受不到的,而且該現象的規模幾乎是全球性的,因此當太陽風的激烈程度有所提高,那麼隨著撞擊次數的累計,地球的自轉速度就會被撼動。

哪些現實原因可能導致地球自轉速度加快?

科學家分析了以上兩種理論原因,發現它們都不是導致現階段地球自轉加速的主要原因。因為從2005年以來,地球一方面並未遭到行星的撞擊,另一方面太陽風未對大氣層造成猛烈的撞擊,否則人類構建的通訊系統很大概率會崩潰。既然不是外部原因,從該變化屬於不規則變化來看,是否有可能是內部原因造成的呢?

對此有科學家認為,地月之間越來越遠的距離可能是地球自轉速度加快的原因之一。進入21世紀後,科學家發現地球和月球之間的距離在不斷增大,通過分析發現是地球對月球的引力束縛減少了。同時,月球對地球也存在引力作用,主要體現在引力潮汐上。如果沒有月球的引力潮汐,那麼海面上就不會有大風大浪。

而全球海洋的海浪在一定程度上會減慢地球的自轉速度,如今月球逐漸遠離地球,那麼月球的引力潮汐效果減弱,地球自轉受到的阻礙減少,因此自轉速度就提高了。除此之外,還有科學家認為,人類自從工業革命以來對化石能源的消耗累積,導致地球質量出現了部分損失,因此地球自轉的速度加快了。

實際上地球並非一個完全封閉的生態系統,大氣層里的氣體在太陽風的影響下不斷地向外逃逸。人類在地球上使用的化石能源轉化為能量和廢渣之外,還會轉化成氣體,這部分氣體最終會在大氣層里匯聚,大氣層的氣體也在外逃,因此地球質量減少是有可能的。

地球自轉速度加快會造成什麼影響?

儘管以上所討論的地球自轉速度變化屬於不規則變化,而且科學家目前也還沒找到原因,但如果這種變化逐漸轉為長期性變化,恐怕會對地球造成巨大的影響。首先對於人類來說,我們或許需要改變現有時間體系。如果地球自轉速度長期保持增加的勢頭,那麼再過一千年後,地球上一天的速度則會明顯減少,不再是零點幾秒的問題了。

對於普通人來說,幾分鐘或十幾分鐘的變化也無傷大雅,但對於需要依靠精確時間來工作和研究的人來說,調整原子鐘以適應自轉速度的變化很有必要。長此以往,人類對一天的長短的定義可能也要改變,未來的一天可能不再是24小時,而是小於24小時。其次,對於地球生物來說,它們需要改變生物鐘來適應地球自轉的變化。

生物鐘的改變會導致生物的生長周期、繁殖周期的改變,而生理周期和繁殖周期的改變會導致種群規模的變化,因此看似很小的變化,到最後可能會引發巨大的變動,這就是所謂「牽一髮而動全身」。再次,地球自轉速度加快會改變地球局部地區的氣候,因為局部地區獲得的太陽光照射時間減少了。

這方面的影響則比較嚴重,因為太陽光照射量的減少會影響植物的生長,而植物又是生態系統的根基。如果有哪一種植物因為太陽光照射不足而死亡,那麼這種植物在該地區的生存也岌岌可危。一旦植物滅絕了,那麼將可能撼動該地區的生態系統。總而言之,地球自轉速度的加快看似與人類無關,實則與我們的生存息息相關。

如果未來地球的自轉速度持續增加,人類應該怎麼應對?

這部分的討論是基於地球自轉速度加快屬於長期變化的假設上。從現在人類的科技發展水平來看,我們除了調整原子鐘適應一天的時間的變化之外,幾乎無法做其他事來應對。有人可能會說,能不能減少對化石能源的消耗,減少對地球地下礦產資源的挖掘。答案是很難,如今沒有國家能夠脫離礦產資源來發展。

即使是以核電為主要能源的歐洲國家,他們也需要不斷開採核原料來維持核反應堆的運行。可以毫不誇張地說,只要人類一日在地球上,就會消耗地球上的資源。還有網友建議直接星際移民,看準一顆星球後對它進行大力開發和改造,讓人類在一百年內遷移到另一顆星球上。這樣的情節通常只會出現在科幻小說里,因為科幻小說並不要考慮太多現實因素。

換而言之,要想在一百年內實現星際移民是不太可能的,人類用了一百年的時間才從煤油燈時代進入電氣時代,誰又能預測人類從電氣時代跨越到下一時代要花多長的時間呢?而且放眼整個太陽系,符合人類要求的天體並不存在,勉強被納入候選範圍的天體也只有火星、木衛二和土衛六,而現在人類對這三顆天體的了解還十分有限。

雖然現實很骨感,但人類還是要懷揣夢想的,否則和一條鹹魚有什麼區別呢?

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