Niniejszy wpis jest rozwinięciem problemu pozornie brakujących sekund (powszechnie uważanego za konsekwencję zwalniania ruchu obrotowego Ziemi), omówionego przez Arkadiusza Jadczyka tutaj.
W skrócie - czas uniwersalny UTC, odmierzany przy pomocą niezwykle precyzyjnych zegarów atomowych, płynie nieco szybciej (2-3 milisekundy dziennie) niż obserwowany czas astronomiczny UT1, w związku z czym powstaje konieczność dodania czasem (co 1-2 lata) jednej sekundy, zwanej sekundą przestępną do czasu odmierzanego przez zegary atomowe. Efekt ten tłumaczy się nieznacznym zwalnianiem ruchu obrotowego Ziemi. Jednakże zwalnianie w takim tempie skutkowałoby zatrzymaniem tego ruchu w ciągu czasu rzędu 100 tys. lat, co jest już cokolwiek podejrzane. Japońscy fizycy - Tekehisa Fujita i Naohiro Kanda uważają że jest to jedynie pozorne opóźnienie, wywoływane przez grawitację. Wartość tego pozornego opóźnienia ustalili na 0,672 sek/rok.
Wykres opóźnienia czasu UT1 względem UTC, wraz z korekcyjnymi sekundami przestępnymi, wygląda tak:
i dalej tak:
Po usunięciu dodawanej sekundy otrzymujemy wykres opóźnienia UT1 względem UTC:
Wykres jest nieco okrojony, ale na kolejnych wykresach przedział czasowy danych zaczyna się 2.01.1973 r., a kończy 15.11.2009.
Po skorygowaniu powyższego wykresu o 0,672 sek/rok, otrzymujemy coś takiego:
W tym momencie widać dosyć dobrze trzy krzywe składowe tworzące krzywą na wykresie, można się więc pokusić o wyodrębnienie ich z wykresu. Ponieważ jest to coś co tygrysy lubią najbardziej, uległem pokusie i znalazłem jak najbliższe krewne tejże krzywej:
Okresy sinusoid wynoszą w latach 1, 17, 68
Najwyraźniej, krzywa o najkrótszym okresie jest związana z ruchem Ziemi dookoła Słońca, znaczenia pozostałych okresów są dla mnie zagadką.
Dodając te sinusoidy do siebie, otrzymujemy coś takiego:
Na niebiesko suma trzech sinusoid, na czerwono wykres na podstawie danych obserwacyjnych.
Przyznam że nie oczekiwałem takiego efektu, przy użyciu zaledwie trzech składowych...
W tym momencie pozostaje tylko przedstawić różnicę między wykresem czerwonym i niebieskim:
Do połowy lat 90-tych to co pozostało było w zasadzie "szumem". Jednakże później rozpoczyna się coś co może wskazywać, że jest to sinusoida o okresie mniej wiecej 140 lat, o ile oczywiście w najbliższych latach następi "punkt przegięcia", bo póki co wykres zachowuje się dosyć "agresywnie" :)
Dla bardzo zainteresowanych, tutaj można sobie pobrać arkusz z danymi źródłowymi i wszelkimi moimi obliczeniami.
Inne tematy w dziale Technologie
