ปี 2020 ที่เพิ่งจะผ่านพ้นไป ถือว่าเป็นหนึ่งปีที่เต็มไปด้วยเหตุการณ์ไม่ธรรมดามากมายหลายเรื่อง แม้กระทั่งความเร็วในการหมุนรอบตัวเองของโลกก็ยังเพิ่มขึ้น โดยในปี 2020 มีวันที่สั้นที่สุดที่เคยมีการบันทึกไว้ตั้งแต่ปี 1960 ถึง 28 วัน ถือว่าเป็นสถิติสูงสุดเท่าที่เคยมีการบันทึกไว้ในรอบหลายศตวรรษเลยทีเดียว
 
20210116 11
 
            แม้จะฟังดูน่ากลัว แต่ปรากฏการณ์ที่โลกหมุนเร็วขึ้นหรือช้าลงถือเป็นเรื่องปกติที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในอดีต ปกติแล้วโลกจะถือว่าเป็นตัวจับเวลาอย่างดี โดยเฉลี่ยแล้วโลกหมุน 1 รอบ เมื่อเทียบดวงอาทิตย์ (เวลาตั้งแต่ดวงอาทิตย์อยู่เหนือหัวเราจนถึงดวงอาทิตย์อยู่เหนือหัวเราอีกวันนึง) ใช้เวลา 86,400 วินาที หรือ 24 ชั่วโมง ซึ่งจะเรียกว่า หนึ่งวันสุริยคติเฉลี่ย (a Mean Solar Day) แต่มันไม่ได้เป็นแบบนั้นเสมอไป เมื่อมีการเริ่มนำนาฬิกาอะตอม (Atomic Clocks) ที่มีความแม่นยำสูง เข้ามาใช้ตั้งแต่ปี 1960s ก็พบว่าระยะของ Mean Solar Day ผันแปรในปริมาณหลายมิลลิวินาที (milliseconds) (1 millisecond = 0.001 seconds)
 
20210116 12
ตัวอย่างนาฬิกาอะตอม
 
            ความแตกต่างนี้ค้นพบโดยการวัดการหมุนของโลกเทียบกับระยะทางระหว่างวัตถุดาราศาสตร์และใช้สูตรทางคณิตศาสตร์ในการคำนวณ Mean Solar Day
 
            ก่อนปี 2020 วันที่สั้นที่สุดตั้งแต่ปี 1973 คือ วันที่ 5 กรกฎาคม 2005 เมื่อโลกใช้เวลา 1.0516 มิลลิวินาที น้อยกว่าปกติในการหมุน 1 รอบ (86,400 วินาที) แต่ในกลางปี 2020 โลกทำสถิติใหม่สำหรับการมีวันที่สั้นที่สุดถึง 28 ครั้ง และวันที่สั้นที่สุดในกลุ่มนี้คือวันที่ 19 กรกฎาคม ด้วยเวลา 1.4602 มิลลิวินาที สั้นกว่าปกติสำหรับการหมุน 1 รอบ อัตราเร็วในการหมุนของโลกผันแปรเนื่องจากการเคลื่อนที่ที่ซับซ้อนของแกนโลก มหาสมุทรและบรรยากาศ รวมทั้งปัจจัยอื่น ๆ
 
20210116 13
กราฟแสดงการผันแปรความยาวนานของวันในระดับ milliseconds ที่ใช้สำหรับระหว่างการหมุนของโลกและ 86,400 วินาที
 
            ในปี 2021 นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่าโลกจะหมุนเร็วกว่าปีที่แล้ว คือ โลกใช้เวลา 0.05 มิลลิวินาที น้อยกว่าระยะเวลาปกติในการหมุน 1 รอบ (86,400 วินาที) ทำให้นักวิทยาศาสตร์เตรียมการพิจารณาว่าจะใช้ "อธิกวินาที" (Leap Second) เข้ามาปรับให้การบอกเวลาปี 2021 ถูกต้องแม่นยำขึ้น โดยอาจต้องใช้การลบวินาทีทิ้ง (Negative Leap Second) เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์
 
            โดยทั่วไป ถ้าหากว่าเวลาที่โลกหมุนรอบตัวเองแตกต่างจากเวลาของนาฬิกาอะตอมที่ใช้เพื่อรักษามาตรฐานการบอกเวลาสากลเชิงพิกัด (UTC) ที่ผู้คนทั่วโลกต่างใช้เทียบวัดเวลาให้เที่ยงตรง จะต้องมีการปรับเวลาให้ใกล้เคียงกันโดยหน่วยงาน สำนักงานบริการระหว่างประเทศว่าด้วยระบบอ้างอิงและการหมุนของโลก (International Earth Rotation and Reference Systems Service : IERS) ทั้งนี้ตั้งแต่มีการนำระบบอธิกวินาที (Leap Second) เข้ามาใช้ตั้งแต่ปี 1972 จะพบว่าโลกหมุนรอบช้ากว่าเวลาของนาฬิกาอะตอม จนถึงปัจจุบันมีถึง 27 Leap Seconds และทั้งหมดเป็น Positive ทำให้ต้องมีการบวก Leap Seconds ไปที่เวลาของนาฬิกาอะตอม
 
20210116 14
IERS Service
 
            การปรับอธิกวินาที (Leap Second) จะกระทำเมื่อ UT1 (Universal Time 1, เวลา Solar Time ชนิดหนึ่งซึ่งเป็นเวลาที่โลกหมุน 1 รอบเทียบกับจุดอ้างอิงที่เป็นดาวระยะไกล) แตกต่างจาก UTC เกิน ±0.9 วินาที และจะถูกกำหนดให้เพิ่มหรือลดเมื่อสิ้นสุดวันที่ 30 มิถุนายน หรือ 31 ธันวาคม โดยจะประกาศเป็นคราว ๆ ไป
 
            สุดท้ายนี้ ถึงแม้ว่าระยะเวลาเพียงเสี้ยววินาทีอาจจะไม่มีผลกระทบมากสำหรับการดำเนินชีวิตทั่วไป แต่มันจะมีผลกระทบไม่น้อยเลยสำหรับกิจการที่ต้องการแม่นยำของเวลาอย่างมาก เช่น ดาราศาสตร์ การนำทาง เที่ยวบินทางอวกาศ ดาวเทียม รวมถึงระบบเครือข่ายสำหรับคอมพิวเตอร์และตลาดหุ้น
 
ที่มา : https://www.timeanddate.com/time/earth-faster-rotation.html
https://www.usatoday.com/story/news/nation/2021/01/08/earth-spinning-faster-than-has-decades/6581600002/
https://www.bbc.com/thai/international-55587250
https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%AD%E0%B8%98%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%A7%E0%B8%B4%E0%B8%99%E0%B8%B2%E0%B8%97%E0%B8%B5
https://ggos.org/item/iers/
https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_clock https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_clock
https://home.maefahluang.org/17711471/earth
เรียบเรียงโดย : น.ต.ชาคริต จันทมิตร