Vòng quay đang thay đổi của Trái đất đang can thiệp vào sự đùa cợt về thời gian, đồng hồ và xã hội vi tính hóa của chúng ta theo cách chưa từng có - nhưng tất cả chỉ trong một giây đồng hồ!
Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà ghi giờ trên thế giới có thể phải cân nhắc việc trừ đi một giây khỏi đồng hồ của chúng ta trong vài năm nữa vì hành tinh này đang quay nhanh hơn một chút so với trước đây. Một nghiên cứu trên tạp chí Nature ngày 27/3 nói rằng đồng hồ có thể phải bỏ qua một giây – được gọi là “giây nhuận âm” – vào khoảng năm 2029.
Tác giả chính của nghiên cứu Duncan Agnew, nhà địa vật lý tại Viện Hải dương học Scripps thuộc Đại học California, San Diego nói: “Đây là tình huống chưa từng có và là một vấn đề quan trọng”. “Không phải là một sự thay đổi lớn trong vòng quay của Trái đất sẽ dẫn đến thảm họa hay bất cứ điều gì, nhưng đó là một điều đáng chú ý. Đó là một dấu hiệu nữa cho thấy chúng ta đang ở trong một thời điểm rất bất thường.”
Ông Agnew cho biết băng tan ở cả hai cực của Trái đất đã cản trở tốc độ bùng nổ của hành tinh và có khả năng đã trì hoãn thời điểm công nhận giây đồng hồ này khoảng ba năm.
Ông Dennis McCarthy, “Giám đốc Thời gian” đã nghỉ hưu của Đài quan sát Hải quân Hoa Kỳ, người không tham gia nghiên cứu, cho biết: “Chúng ta đang hướng tới một giây nhuận âm”. “Vấn đề là khi nào.”
Đó là một tình huống phức tạp liên quan đến vật lý, chính trị quyền lực toàn cầu, biến đổi khí hậu, công nghệ và hai loại thời gian.
Trái đất mất khoảng 24 giờ để quay hết một vòng.
Ông Agnew và ông Judah Levine, nhà vật lý phụ trách bộ phận thời gian và tần số của Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia, cho biết trong hàng nghìn năm qua, Trái đất nhìn chung đang quay chậm lại, với tốc độ thay đổi theo thời gian.
Ông McCarthy nói, sự chậm lại chủ yếu là vì tác động của thủy triều, nguyên nhân là do lực hút của mặt trăng.
Điều này không thành vấn đề cho đến khi đồng hồ nguyên tử được sử dụng làm tiêu chuẩn thời gian chính thức hơn 55 năm trước. Những đồng hồ này không hề chậm lại.
Điều đó thiết lập nên hai phiên bản thời gian – thiên văn và nguyên tử – và chúng không khớp nhau. Thời gian thiên văn chậm hơn thời gian nguyên tử 2,5 mili giây mỗi ngày. Điều đó có nghĩa là đồng hồ nguyên tử sẽ báo bây giờ là nửa đêm; trong khi đối với Trái đất, phải thêm một phần lẻ của một giây nữa thì mới là nửa đêm, ông Agnew nói.
Những phân số giây hàng ngày đó được cộng lại thành toàn bộ giây cứ sau vài năm. Bắt đầu từ năm 1972, các nhà tính thời gian quốc tế đã quyết định thêm “giây nhuận” vào tháng 6 hoặc tháng 12 cho thời gian thiên văn để bắt kịp thời gian nguyên tử, được gọi là Giờ phối hợp quốc tế hay UTC. Thay vì 11:59 và 59 giây chuyển sang nửa đêm, sẽ có một giây khác lúc 11:59 và 60 giây. Một giây nhuận âm sẽ đi thẳng từ 11:59 và 58 giây đến nửa đêm, bỏ qua 11:59:59.
Từ năm 1972 đến năm 2016, 27 giây nhuận riêng biệt đã được thêm vào khi Trái đất quay chậm lại. Nhưng tốc độ chậm lại đang giảm dần.
Ông Levine nói: “Trong năm 2016, 2017 hoặc có thể là 2018, tốc độ giảm tốc đã chậm lại đến mức Trái đất thực sự đang tăng tốc”.
Ông Agnew cho biết, Trái đất đang tăng tốc vì lõi chất lỏng nóng của nó – “một quả cầu lớn chứa chất lỏng nóng chảy” – hoạt động theo những cách không thể đoán trước, với các dòng xoáy và dòng chảy khác nhau.
Ông Agnew cho biết lõi đã gây ra sự tăng tốc trong khoảng 50 năm, nhưng băng tan nhanh ở các cực kể từ năm 1990 đã che giấu tác động đó. Ông nói, băng tan làm dịch chuyển khối lượng của Trái đất từ các cực đến phần trung tâm phình ra, làm chậm chuyển động quay giống như một vận động viên trượt băng đang quay chậm lại khi dang rộng hai cánh tay sang hai bên.
Ông Agnew tính toán, nếu không có tác động của băng tan, Trái đất sẽ cần giây nhuận âm đó vào năm 2026 thay vì năm 2029.
Trong nhiều thập niên, các nhà thiên văn học đã giữ thời gian vũ trụ và thời gian thiên văn cùng với những giây nhuận nhỏ tiện dụng đó. Nhưng các nhà khai thác hệ thống máy tính cho biết những bổ sung đó không hề dễ dàng đối với tất cả công nghệ chính xác mà thế giới hiện đang dựa vào. Các chuyên gia cho biết, vào năm 2012, một số hệ thống máy tính đã xử lý sai giây nhuận, gây ra sự cố cho Reddit, Linux, Qantas Airlines và các hãng khác.
“Việc điều chỉnh kịp thời này cần thiết để làm gì khi nó gây ra nhiều vấn đề như vậy?” ông McCarthy nói.
Nhưng hệ thống vệ tinh của Nga dựa vào thời gian thiên văn, vì vậy việc loại bỏ giây nhuận sẽ gây ra vấn đề cho chúng, Ông Agnew và ông McCarthy cho biết. Các nhà thiên văn học và những người khác muốn giữ cho hệ thống có thể thêm một giây nhuận bất cứ khi nào chênh lệch giữa thời gian nguyên tử và thời gian thiên văn gần đến một giây.
Vào năm 2022, các nhà tính toán thời gian trên thế giới đã quyết định rằng bắt đầu từ những năm 2030, họ sẽ thay đổi các tiêu chuẩn để chèn hoặc xóa giây nhuận, khiến điều đó ít có khả năng xảy ra hơn.
Ông Levine cho biết, các công ty công nghệ như Google và Amazon đã đơn phương đưa ra giải pháp của riêng họ cho vấn đề giây nhuận bằng cách cộng dần từng phần của giây trong cả ngày.
Ông Levine nói: “Các cuộc chiến rất nghiêm trọng vì thắng bại quá nhỏ.”
Sau đó thêm vào hiệu ứng trừ “kỳ lạ” chứ không thêm giây nhuận, ông Agnew nói. Ông McCarthy cho biết, việc bỏ qua một giây sẽ khó khăn hơn vì các chương trình phần mềm được thiết kế để cộng chứ không phải trừ thời gian.
Ông McCarthy nói xu hướng cần một giây nhuận âm là rõ ràng, nhưng ông cho rằng điều đó liên quan nhiều hơn đến việc Trái đất trở nên tròn hơn do những thay đổi địa chất từ cuối kỷ băng hà cuối cùng.
Ba nhà khoa học bên ngoài khác cho biết nghiên cứu của ông Agnew có ý nghĩa và gọi bằng chứng của ông là thuyết phục.
Nhưng ông Levine không nghĩ rằng giây nhuận âm sẽ thực sự cần thiết. Ông nói xu hướng chậm lại tổng thể do thủy triều đã tồn tại trong nhiều thế kỷ và vẫn tiếp tục, nhưng xu hướng ngắn hơn trong lõi Trái đất đến rồi đi.
Ông Levine nói: “Đây không phải là một quá trình mà quá khứ là một dự đoán tốt cho tương lai.” “Bất cứ ai đưa ra dự đoán dài hạn về tương lai đều đang ở trên nền tảng rất, rất dao động.”
Diễn đàn