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地球自转引起昼夜更替,地球公转引起四季更替,这是初中生就应该掌握得地理常识,因为昼夜的更替,我们才有了一天的说法,因为四季的更替,我们才有了一年。那么抛开地理因素不谈,时间到底是什么呢?
作为三维世界的生物,我们其实很难通俗简单地表达时间到底是什么,对于普通人来说,一天就是地球自转了一圈,有大约12小时的白天和12小时的晚上,那么如果地球自转的速度加快了,我们的一天也会变得更短,这将会带来什么后果呢?
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地球的自转
宇宙中的所有天体都要进行转动,而其转动的原因既涉及到天文学的知识,又涉及到物理学的知识,简单来说就是由于天体的形成与物质在引力作用下的收缩有关,由于收缩之前的物质就是一直处于运动之中的,因此天体也需要维持运动状态。
在这一方面无论是哲学还是科学都有着统一的意见:万事万物都在运动,没有绝对的静止,只有绝对的运动。由于角动量守恒原则的存在,天体都要围绕着自己的中心轴自转,哪怕是黑洞、中子星等天体也不例外。
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地球的自转轴是人们为了方便想象与理解而构造出来的,实际上并不存在,而地球绕着自转轴自转一圈,也就过了我们日常生活中所说的一天。由于地球是一个不透明的球体,所以太阳在照亮它的一面时,另一面就会因为无法接受到光源而陷入黑暗。
又因为地球是一个略微倾斜的椭圆形球体,因此太阳照亮的一面和陷入黑暗的一面面积并不是完全相等的,而是一直处于变化中的。所以有时候我们的白天很长,五六点就能够天亮,有时候我们的白天又很短,七点天都还没有完全亮。
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由此来看,我们的时间概念完全是取决于地球自转的,正如古人们的日出而作日落而息一样,时间并不存在,只是我们把地球自转定成了一个有24小时的标准时间。但其实真实的地球自转并不是24小时,而是23小时56分4秒。
地球自转速度加快
对于我们普通人来说,一天差不差4分钟是无关紧要的事情,因此一直沿用24小时制也没有什么大问题。但是对于一些严谨的科学研究来看,差一秒都是不能容忍的事情,因此需要准确地记录时间,原子钟也就由此产生了。
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原子钟可以说是世界上记录时间最精准的钟,它利用了原子共振频率标准来记录时间因此误差非常小,小到大约记录600万年才会产生1秒的误差。这种时钟对于我们的意义不大,但是对于科学家们来说,确实缺了就不行的。
比如当我们要对卫星进行调整时,因为卫星进入了宇宙之中,它的时间流逝和我们地球上的时间流逝是不能一概而论的,这时就需要原子钟来记录两者的时间偏差并及时对卫星的时间进行调整,以便进行宇宙观察与记录。
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不过近些年来科学家们根据原子钟的记录发现地球自转的速度越来越快了,也就意味着我们的时间越来越短了。其实拥有46亿年生命的地球,它的转动速度从来都不是一成不变的,在几亿年前地球的转动速度就比现在快的多。
因此那时候的地球上一年就有420天,一天只有21个小时,现在则是一年365天,一天24小时。而现在的地球自转速度,已经是近50年来最快的时候了,可以预见在以后的漫长时间中,地球自转的速度还会继续加快。
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然而对于普通人的生活来说,这并没有多大的意义。根据原子钟的测算,现在一天的时间比以往要缩短了1.46毫秒,离1秒都差得很远。不过如果把这一误差放在以亿年为单位上考量,那差距就足以影响普通人的生活了