فلكية جدة : اضافة « ثانية كبيسة » قبل بداية 2017

صراحة – نواف العايد : تفيد الجمعية الفلكية بجدة التنبيه بانه اضيفت ثانية كبيسة للساعه في الحظات الاخيرة من يوم السبت 31 ديسمبر 2016 عند منتصف الليل حسب التوقيت العالمي.

وتعتبر اضافة الثواني الكبيسة امر متكرر حيث اضيفت 26 مره منذ العام 1972 ويتم ادراجها في اليوم الاخير اما في يونيو او ديسمبر حيث يتم اضافة الثانية الكبيسه عند الساعه 23 و 59 دقيقة و 59 ثانية ليصبح الوقت 23 و 59 دقيقة و 60 ثانية.

ويرجع السبب في اضافة ثانية كبيسه لحدوث اختلاف بين الوقت العالمي والوقت بالساعه الذرية ، فالوقت العالمي يعتمد على دوران الأرض حول محورها وهذا الدوران يبطئ تدريجيا على الرغم من ان ذلك يحدث ببطء شديد ، بالمقارنه مع الساعات الذرية المبرمجه لتعمل بنفس السرعه لما يزيد على ملايين من السنين وكانت احدث ثانية كبيسه تمت اضافتها في 30 يونيو 2015 والتي قبلها في 30 يونيو 2012

ان الوقت الذري العالمي عبارة عن الوقت الذي يتم قياسه بواسطة حوالي 200 ساعه ذرية عالية الدقة وتعطي السرعة الدقيقة للساعات في حين ان الوقت العالمي والذي يعرف أيضا بالوقت ألفلكي يشير لدوران الأرض حول محورها والذي يحدد طول اليوم وعندما يحدث اختلاف بين التوقيت الذري والتوقيت العالمي يقترب من 0.9 ثانية يتم اضافة ثانية كبيسه عالمية.

نحن نعلم بان الحركة الظاهرية للشمس والقمر والكواكب والنجوم في قبة السماء نتيجة لدوران الارض حول نفسها ولهذا نفترض أن دوران الأرض حول نفسها دقيق وثابت ولكنه لا يبقى ثابتا تماما.
ويرجع السبب في تبطأ الارض الى ظاهرة المد والجزر في المحيطات فمع دوران الارض حول نفسها فهي تجرف المياة ما يسبب انتفاخات مائية كبيره نتيجة لتفاعل الجاذبية بين الأرض والقمر وهذا يعمل على إبطاء دوران الارض حول محورها مثلما تفعل الفرامل على العجلة علما بان هذا التاثير صغير بل هو صغير جدا .

ووفقا للحسابات بناء على توقيت الأحداث الفلكية القديمة – الكسوفات والخسوفات – فان دوران الأرض حول نفسها يتبطأ بنسبة حوالي 0،0015 – 0،002 ثانية في اليوم الواحد لكل 100 سنه.
هذا في حد ذاته ليس كثيرا وليس كافيا لتبرير إضافة “ثانية كبيسه” كل بضع سنوات، كما يتم القيام به منذ العام 1972 فطول اليوم هو أطول من نفس اليوم العام الماضي ولكن غير محسوس ، ففي القرن الثامن عشر تم تعريف اليوم باعتباره 86،400 ثانية ولكنه الان 86،400.002 ثانية تقريبا.

هذا الاختلاف نتيجة لمقارنة دوران الارض حول محورها يوميا بالنسبة إلى الأجسام الفلكية مما يظهر بان الكوكب يتباطأ بالنسبة إلى الساعة الذرية عالية الدقة جدا فهي دقيقة إلى حوالي المليار من الثانية في اليوم الواحد.

ان تباطأ دوران الارض حول محورها يحدث بشكل بطىء جدا بحيث تستغرق حوالي 100 عاما لإضافة فقط 0.002 ثانية إلى الوقت الذي تستغرقه الأرض لتدور حول محورها مرة واحدة، وبرغم ذلك فان الفرق اليومي 0.002 ثانية يتراكم بالنسبة للتعريف الأصلي لليوم 86،400 ثانية.

فبعد يوم واحد يكون 0.002 ثواني وبعد يومين يكون 0.004 ثواني وبعد ثلاثة أيام 0.006 ثانية، وهكذا، وبعد نحو عام ونصف فان الفرق يتصاعد إلى حوالي 1 ثانية وهذا هو الفرق الذي يتطلب إضافة ثانية كبيسة.

ويجب التوضيح ان الرقم 0.002 ثانية في اليوم الواحد كل 100 سنه هو المتوسط ويمكن ان يتغير. فعلى سبيل المثال زلزال فوكوشيما عام 2011 تسبب في ازاحة اجزاء من القشرة الأرضية ما ادى لتسارع دوران الأرض حول نفسها وتقصير اليوم بنسبة 1.6 مليون من الثانية ولكن هذا ليس كثيرا وعلينا ان نضع في الاعتبار أن هذه التغييرات تراكمية أيضا.

ويمكن أن يكون هناك تغييرات أخرى قصيرة المدى وغير متوقعة بواسطة احداث مختلفة تتراوح من تغييرات طفيفة في توزيع الكتلة في النواه الخارجية المنصهر في باطن الأرض إلى حركة الكتل الجليدية الكبيرة من بالقرب من القطبين بل وحتى الكثافة واختلافات الزخم في الغلاف الجوي للأرض.

الخلاصة هي ان الاختلاف الفعلي من يوم إلى يوم ليس دائما زائد 2 ميلي ثانية فبحسب وثائق مرصد البحرية الأمريكية في الفترة من 1973 إلى 2008، يمكن ان يتراوح من زائد 4 ميلي ثانية إلى 1 ميلي ثانية واحدة تحت الصفر ومع مرور الوقت ربما أن يتم القيام باستخدام “الثانية السلبيه ” مما يدل على زيادة في سرعة دوران الأرض ولكن هذا لم يحدث من العام 1973.

كل هذا قد يبدو غير مهم للشخص العادي ولكن ليس لصناعة الاتصالات السلكية واللاسلكية، فالاتصالات تعتمد على التوقيت الدقيق، وإضافة ثانية كبيسه يجبر العديد من ألانظمة ان تتوقف لثانية ولو حدث وتوقفت المزامنة يمكن أن يكون ذلك مشكلة كبيرة وعلينا الاخذ في الاعتبار ان النظام العالمي لتحديد المواقع ” جي بي اس ” لا يستخدم نظام الثانية الكبيسة ما قد يسبب المزيد من الارتباك لذلك كثيرون يشعرون أن إضافة دورية “للثانية الكبيسه” للحفاظ على لقياسات خطوة مرهقة.

وربما أن التخلي عن فكرة الثانية الكبيسة قد تكون مفيده للاتصالات السلكية واللاسلكية وغيرها من الصناعات، ولكن في المدى الطويل جدامن شأنه أن يجعل الساعات تخرج عن التزامن مع الشمس، مما سيتبب في النهاية في ان الساعه 12ظهرا تحدث في منتصف الليل ، وفي المعدل الحالي لتغير معدل دوران الأرض سوف سيستغرق حوالي 5000 سنة لتراكم ساعه واحدة وهو اختلاف بين معدل دوران الفعلي للأرض و الساعة الذرية.

جدير بالذكر يمكن اجراء قياسات على التغيرات الصغيرة في دوران الارض حول محورها من خلال التلسكوب عن طريق رؤية النجوم من خلال العدسة العينية اثناء عبورها خط وهمي يسمى ” الزوال ” ،حيث يتم حساب الوقت الذي تستغرقه الارض لتدور حول نفسها ليعبر النجم من جديد خط الزوال هذا دقيق للغاية للأغراض اليومية ولكن للاستخدام العلمي فهو محدود الدقة .

وهناك طريقة أكثر دقة حيث يتم استخدام اثنين أو أكثر من التلسكوبات الراديوية التي يفصل بينها آلاف الأميال، في تقنية تسمى قياس التداخل بواسطة خط الأساس الطويل جداً فمن خلال جمع البيانات من تلك التلسكوبات يمكن الحصول على قياسات عاليه الدقة وهذا يتيح تحديد معدل دوران الكوكب إلى دقة أقل من واحد من ألف من الثانية وهذا ليس بناء على رصد النجوم ولكن اجسام بعيدة جدا في اعماق الفضاء تسمى “الكوازارات ” وهي الانوية النشطة للمجرات البعيدة جدا .
–