18.其他時間標(biāo)準(zhǔn)

假如你干了1小時的活又睡了1小時的覺，那么你工作和休息的時間是否相等呢？

很多人認(rèn)為用精密計時裝置測量的話肯定是相等的。但是問題又來了，什么計時裝置才是精密的？當(dāng)然，經(jīng)由天文學(xué)觀測校對的計時裝置最精密，也就是說，完全精密的計時裝置完全符合地球的勻速旋轉(zhuǎn)運動，每個相等時間間隔轉(zhuǎn)過角度相等。

然而，地球真的是勻速旋轉(zhuǎn)嗎？怎么確定地球兩次旋轉(zhuǎn)周期時間相等呢？也就是說如果根據(jù)地球自轉(zhuǎn)，并無法解釋這一問題。近代的一些天文學(xué)家打算啟用新的計時標(biāo)準(zhǔn)，取代原先的那種利用地球自轉(zhuǎn)來計時的標(biāo)準(zhǔn)。那么，他們的成果究竟如何呢？

一系列研究之后，天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)某些天體的運動并不規(guī)律，不像我們想象中那樣是勻速的，這些運動非常難以解釋，根本無法去套用原有的天體力學(xué)定律，比如月球，木星的第一、第二衛(wèi)星，水星的運動，以及地球的公轉(zhuǎn)。這種不規(guī)律的運動表現(xiàn)為時快時慢，并且月球在某些時間其路徑將和理論路徑偏差，也就是15″。那么這些偏差到底因何而起？是不是由于地球自轉(zhuǎn)并非勻速而影響了我們精密計時儀器的準(zhǔn)確性呢？

其實有人已經(jīng)提出過要放棄“地球鐘”了，“地球鐘”也被停了一陣子。人們發(fā)現(xiàn)，用木衛(wèi)或月球或水星的運動來做自然鐘，測量效果還不錯，準(zhǔn)確性也可以令人滿意。當(dāng)然，使用新的計時方法得到的地球自轉(zhuǎn)將不再勻速，幾十年變快，幾十年變慢。

1897年，一晝夜的時間要比之前的一些年份長，多出0.0035s，1918年，一晝夜的時間竟然比1897～1918之間任何一年都要短0.0035s，并且經(jīng)推算可知，100年前要比現(xiàn)在晝夜時間長0.002秒。

那么我們可以說，就算某些天體確實是勻速運動的，但是地球相對它們來說也并不勻速，即使地球運動速度偏差很小。現(xiàn)在觀察圖29，圖中為地球自轉(zhuǎn)速度變化。我們從圖中看出，1680～1780年地球自轉(zhuǎn)變慢晝夜增長，導(dǎo)致晝夜時間差額甚至近30秒。之后的19世紀(jì)中期自轉(zhuǎn)加快晝夜變短，差額逐漸縮小，到19世紀(jì)末期，差額差不多只有5秒左右。

圖29　圖中的曲線說明從1680～1920年期間地球自轉(zhuǎn)運動相對于勻速運動的變化情況。如果地球勻速轉(zhuǎn)動，那么圖中就應(yīng)當(dāng)是一條水平線。曲線上升表示一晝夜時間變長，也就是地球自轉(zhuǎn)變慢；曲線下降表示地球自轉(zhuǎn)加快

之后的20世紀(jì)初，地球自轉(zhuǎn)再次減緩，差額再次增大，甚至突破了30秒。針對上述情況，我們現(xiàn)在只能列舉可能的原因，比如月球帶來的潮汐力或者地球直徑的改變[7]。當(dāng)然，如果能夠找到合理的解釋，找出真正的原因，那將是重大發(fā)現(xiàn)。