Официальное мировое время основано, среди прочего, на вращении Земли, которое меняется со временем. Международное сотрудничество ученых впервые измерило это почти в режиме реального времени. Соединяя свои телескопы по всему миру, исследователи могут наблюдать и корректировать отклонения от стандартного времени.
С каждым годом Земля вращается все медленнее. Одна из причин этого заключается в том, что приливы каждый день немного замедляют нашу планету. Это создает конфликт между двумя версиями времени: астрономическим временем UT1, основанным на вращении Земли, и физическим атомным временем, которое определяется цезиевыми атомными часами на Земле. Для согласования обеих версий времени было введено всемирное стандартное время UTC. Он объединяет оба времени и с 1956 года постоянно указывает, который час. Чтобы две версии времени не расходились дальше, с 1972 года стандартное мировое время переводилось на одну секунду вперед каждые несколько лет, чтобы оно приблизительно соответствовало астрономическому времени - так называемой дополнительной секунде. Когда наступит эта дополнительная секунда, зависит от вращения Земли, которое поэтому должно быть точно измерено, иначе разница закончится временным хаосом.
Одна секунда вместо десяти дней
Международная коллаборация исследователей из Германии, Японии и Норвегии теперь может использовать радиотелескопы для измерения вращения Земли с точностью около трех миллиметров и, таким образом, практически в режиме реального времени определять, насколько сильно различаются две версии времени. Ученые из Института геодезии и геоинформации Боннского университета, а также из Института радиоастрономии им. Макса Планка (MPIfR) и Федерального агентства картографии и геодезии в сотрудничестве с японскими и норвежскими исследователями могут наблюдать, как Вращение Земли меняется по всему миру. Таким образом, исследователи относительно быстро определяют, насколько различаются определения времени.
Раньше все было по-другому. «С реформой григорианского календаря в 1582 году полные десять дней исчезли сразу. В то время за четвергом, 4 октября, следовала пятница, 15 октября», - говорит Аксель Нотнагель из Боннского университета, руководитель проекта и исследовательской группы: «Сегодня мы уже достигаем точности високосных секунд, которые используются каждый несколько лет, чтобы ввести корректировку длины дня».
Комбинация из трех телескопов
Для того, чтобы иметь возможность измерять так точно, три разных радиотелескопа в Германии, Норвегии и Японии одновременно наблюдают за небом в течение часа. Затем данные передаются по оптоволоконным кабелям в Институт радиоастрономии им. Макса Планка в Бонне на расстояние более 17 000 километров. Объем отправляемых данных соответствует 13 полностью записанным DVD на один телескоп за полчаса времени измерения.«Сначала это может показаться не таким уж большим, но каждую неделю более 50 гигабайт данных поступают к нам онлайн с трех станций телескопа», - говорит Вальтер Алеф, научный сотрудник исследовательской группы по радиоинтерферометрии, возглавляемой Антоном Зенсусом в MPIfR.
Отклонение определяется каждую неделю
Текущие измерения используются во всем мире. Вот почему они специально доступны для всех важных научных и коммерческих учреждений на веб-сервере в Париже. Отныне эксперимент будет предоставлять постоянные данные, чтобы Международная служба геодезии и астрометрии РСДБ (IVS) могла регулярно определять вращение Земли - всего через несколько часов после того, как телескопы осмотрели небо. «Этим наблюдением, которое обновляется каждую неделю, мы вносим важный научный вклад в глобальное определение UT1», - говорит Арно Мюскенс из Боннского университета.