8 января отмечают День вращения Земли (Earth's Rotation Day). В 1851 году французский физик Леон Фуко впервые наглядно продемонстрировал в этот день, как вращается наша планета, подвесив наполненный свинцом латунный шар с вершины Пантеона в Париже. Эти январские мероприятия первой декады месяца имеют ежегодный характер.
Физик Жан Бернар Леон Фуко, благодаря сконструированному им аппарату, получил доказательство, что Земля вертится. Качнув шар, он наблюдал поворот плоскости качания его на несколько градусов. Хотя никаких оснований для этого не было. Таким образом, Фуко сделал выводы, что наблюдается не что иное, как вращение Земли.
В два часа ночи Фуко сделал запись своего наблюдения в рабочем журнале. А позднее, 3 февраля этого же года, Фуко пригласил академиков в Парижскую обсерваторию для наблюдения за вращением Земли и продемонстрировал свой прибор, названный впоследствии маятником Фуко.
Маятник в парижском Пантеоне представлял собой металлический шар массой 28 кг с закреплённым на нём остриём на стальной проволоке длиной 67 м. Крепление маятника позволяло ему свободно колебаться во всех направлениях. Под точкой крепления было сделано шестиметровое круговое ограждение, по краю которого была насыпана песчаная дорожка, чтобы маятник в своём движении мог при её пересечении прочерчивать на песке отметки. Чтобы избежать бокового толчка при пуске маятника, его отвели в сторону и привязали верёвкой, после чего верёвку пережгли.
Период колебания маятника при такой длине подвеса составлял 16,4 секунд, при каждом колебании отклонение от предыдущего пересечения песчаной дорожки составляло ~3 мм, за час плоскость колебаний маятника повернулась более чем на 11° по часовой стрелке. Эксперимент вошел в историю науки, наглядно подтвердив гипотезу о вращении Земли.
В Исаакиевском соборе Санкт-Петербурга маятник Фуко был запущен в ночь с 11 на 12 апреля 1931 года.
Вращение Земли вокруг своей оси постепенно ускоряется. Ученые посчитали, что в 2021 году скорость вращения будет выше, чем за прошедшие 50 лет наблюдений. По итогам года, мы можем потерять 1 секунду в сутках, что является очень сильным изменением с геологической точки зрения. Мировые хронометристы сейчас обсуждают, следует ли удалять эту лишнюю секунду из глобального времени, чтобы учесть изменение скорости при смене дней.
Чтобы компенсировать часы, в глобальное время придется добавить одну ложную секунду, чтобы все часы в сутках были одинаковыми. И хотя добавление так называемой «отрицательной дополнительной секунды» никогда раньше не применялось, с 1970-х годов было, наоборот, добавлено в общей сложности 27 «дополнительных секунд», чтобы атомное время соответствовало солнечному времени. Это связано с тем, что на протяжении десятилетий Земле требовалось чуть больше 24 часов, чтобы завершить вращение вокруг своей оси. Однако, с прошлого года вращение начало ускоряться и ускоряется и в настоящий момент.
С 1960-х годов атомные часы вели сверхточные записи длины дня и обнаружили, что за последние 50 лет Земле требовалось чуть более 24 часов (86 400 секунд), чтобы совершить один полный оборот. Однако в середине 2020 года эта тенденция изменилась, и уже сейчас все дни чуть короче 86 400 секунд.
19 июля 2020 года день был на 1,4602 миллисекунды короче, чем полные 24 часа - самый короткий день с момента начала измерений. Но общая скорость продолжает увеличиваться: ученые полагают, что в сутки придется добавлять 1 лишнюю виртуальную секунду.
Как будет развиваться ситуация со скоростью вращения планеты, ученые сегодня сказать не могут: ни с чем подобным они ранее не сталкивались.
Корреспондент журнала «ЭкоГрад»
Козлов Сергей Владимирович
