Din nytårsfest bliver et sekund længere i 2016
År 2016 bliver gjort et sekund længere inden midnat nytårsaften. Men hvorfor er det ene sekund så vigtigt?

Der lægges et sekund til tiden i år 2016, så uret stemmer overens med Jordens rotation i forhold til Solen. (Foto: Shutterstock.)

Der lægges et sekund til tiden i år 2016, så uret stemmer overens med Jordens rotation i forhold til Solen. (Foto: Shutterstock.)

Din nytårsaften bliver i år længere end din sidste. 

Du får nemlig nøjagtigt et sekund længere til at overveje, hvem midnatskysset skal gå ud over, da uret inden midnat tæller et ekstra sekund med.

Det sker, fordi Jordens rotation ikke altid stemmer overens med måden, vi udregner vores tid på.

Historisk set har vi nemlig altid udregnet tiden efter Solens placering på himlen, men i 1972 indførte man atomuret, der er langt mere præcist end Jordens rotation i forhold til Solen.

Problemet er bare, at vi mennesker også gerne vil have sol om dagen og mørke om natten, og derfor er vi nødt til at få de to tidsregninger til at stemme overens.

Derfor korrigerer man tiden, når der opstår en uoverensstemmelse på mere end 0,9 sekunder mellem atomtiden og den gammeldags tid, der afhænger af Jordens rotation.

»Hvis vi ikke gjorde det, ville vi på lang sigt få sollys ved midnat,« forklarer Ulrik Uggerhøj, der er professor i fysik ved Aarhus Universitet.

Læs også: Derfor går tiden kun i én retning

Gammelt ur i Prag fra 1410 tager udgangspunkt i astronomien, som bestemte tiden før atomuret blev opfundet. (Foto: Shutterstock).

Tre forskellige måder at regne tiden ud på

Den første hedder atomuret - også kaldet International Atomic Time (TAI). Den måler tiden meget præcist. 

De mest præcise atomure vinder eller taber det, der svarer til et sekund hvert 20-30 milliarder år. Til sammenligning mener man, at universet er cirka 14 miliarder år gammelt, og Jorden 4,5 milliarder år.

Den anden er UT1 - det er den gammeldags tid, der afhænger af Jordens rotation i rummet.

Den tredje er Coordinated Universal Time (UTC). Det er den tid, vi bruger. Den tager udgangspunkt i atomuret, og så lægger den sekunder til, når der er en uoverensstemmelse på over 0,9 sekunder i forhold til UT1.

Da atomuret blev indført i 1972 bestemte man tidsforskellen mellem TAI og UTC til at være  10 sekunder, og siden da er der lagt 26 sekunder til.

Efter i år vil der derfor være en forskel mellem de to tider på 37 sekunder.

Du kan se uret tælle det ekstra sekund

Hvis du kigger på dit armbåndsur ved midnat nytårsaften, sker der ikke andet, end at det går som normalt, og det vil gå et sekund forkert efter midnat.

Men logger du på computeren, vil du faktisk kunne set det ekstra sekund.

»Uret vil gå fra 23:59:59 via 23:59:60 i stedet for direkte til 00:00:00,« siger Ulrik Uggerhøj.

Det lille ur på din computer vil indstille sig, men her vil du ikke kunne se det ekstra sekund. Til gengæld kan du se det på US Naval Observatorys hjemmeside.

Læs også: 'Dommedagsuret' er historisk tæt på midnat - men hvad kan vi bruge det til?

Længden af et sekund er en praktisk aftale

Atomuret udregner et sekund ud fra frekvenser i elektromagnetisk stråling, og det kommer hurtigt til at lyde langhåret, når man forklarer metoden.

I atomuret er sekundet nemlig defineret som 9.192.631.770 perioder af strålingen fra atomet cæsium-133 ved det, der hedder overgangen mellem to såkaldte hyperfinstrukturniveauer.

Og hvad betyder det så?

Ikke andet, end at atomuret er en meget præcis måde at tælle en enhed, som vi af praktiske grunde er blevet enige om.

»Længden af et sekund er en konvention, ligesom lysets hastighed er en konvention. Ved at kombinere de to fastlægges længden af en meter. Det er praktisk at være enige om den slags, for hvis jeg for eksempel skulle købe en meter lakridsstang af dig, så er det vigtigt, at vi er enige om, hvor lang en meter er,« siger Ulrik Uggerhøj.

Fordi sekundet er en menneskeskabt enhed, vil vi også kunne ændre den, som vi har lyst, men det ville, ifølge Ulrik Uggerhøj, være et problem, hvis vi blot nøjedes med at ændre definitionen lokalt.

Læs også: Internettet holder os fanget i fortiden

Klimaforandringer og jordskælv påvirker Jordens rotation

Jorden roterer en lille smule for langsomt til at kunne følge med vores definition af døgnet, og derfor er man nødt til at lægge ekstra sekunder til tiden for at få det hele til at passe.

Men kunne man så ikke bare blive enige om at gøre sekundet lidt langsommere? 

Ifølge Hans Kjeldsen, der er astrofysiker ved Aarhus Universitet, kunne det måske hjælpe - men kun for en kort stund.

»Det kunne være, at man ville slippe for at lægge sekunder til, men Jordens rotation er ikke stabil. Den bliver påvirket af blandt andet jordskælv og klimaforandringer. Når isen ved polerne for eksempel smelter, så flytter det masse, og det ændrer hastigheden af Jordens rotation,« siger han.

Jordskælv er også med til at påvirke. Når store plader flytter sig opad, bliver Jorden langsommere, mens den bliver hurtigere, når de synker ned.

Nogle år roterer Jorden altså langsommere eller hurtigere end andre, og det gør det svært at løse tidsproblemet ved blot at ændre længden på et sekund.

»Før atomuret var det jo astronomerne, der styrede tiden, men fordi Jordens rotation ikke er stabil, gav det også et lidt sjovt ur,« siger Hans Kjeldsen.

Månen bremser langsomt Jordens hastighed

Men når hastigheden på Jordens rotation både kan stige og falde, hvordan kan det så være, at vi altid lægger sekunder til i stedet for at trække dem fra?

»Jorden roterede faktisk langsommere i 70‘erne, end den gør i dag, og derfor lagde man oftere sekunder til dengang, men indenfor de sidste 50 år har man ikke oplevet, at Jorden har roteret hurtigere end 86.400 sekunder i døgnet - der svarer til 24 timer - kun i enkelte døgn, men ikke i gennemsnit over et år,« siger Hans Kjeldsen.

Og vi kommer højst sandsynligt til at lægge endnu flere sekunder til.

Jorden mister nemlig langsomt fart, fordi Månen stjæler en smule af rotationsenergien, og på lang sigt vil det bremse Jorden.

»Hvert år mister Jorden en lille smule rotationsfart, der via tyngdekraften overføres til Månen. Det betyder, at Månen langsomt flytter sig fra Jorden med omkring fire centimeter per år og på meget lang sigt vil det bremse Jorden mere og mere,« siger han og fortsætter:

»Da dinosaurerne gik rundt på Jorden i Kridttiden, var Jorden hurtigere, og her var døgnet faktisk 23 timer langt og i tidsperioden inden - i kambrium-perioden for 500 millioner år siden - var døgnet kun 22 timer langt,« siger han.

I Kridttiden (for 145,5 til 65,5 millioner år siden) var Jordens rotation hurtigere end i dag, og et døgn varede kun 23 timer. (Foto: Shutterstock).

Sådan måler forskerne Jordens rotation

For at måle Jordens rotation benytter forskerne en teknik, der kaldes Very Long Baseline Interferometry.

Her måler man på samme objekter på himlen fra forskellige radioteleskoper, der er placeret forskellige steder på Jorden.

Ligesom Jorden bevæger objekterne i rummet sig også, men de allerfjerneste objekter, stjernerne, flytter sig ikke i forhold til Jorden.

Danmark befinder sig stadig i fortiden

Rent lovmæssigt benytter Danmark sig stadig af det gamle ur, hvor man beregner tiden ud fra Jordens hældning i rummet.

»Danmark har ifølge loven stadig den oprindelige tid, som udregnes ved at se på Solen over Gudhjem,« griner Ulrik Uggerhøj og tilføjer:

»Men i praksis er der ingen, der benytter den, så jeg tror ikke, det har nogen betydning. Måske hvis man er jurist, det ved jeg ikke,« siger han.

Vores GPS-system er derimod gået i den anden grøft. De kører nemlig ud fra atomtiden, da det er meget vigtigt, at de er nøjagtige.

»Hvis GPS-systemernes ure kører bare en halv milliarddel forkert, svarer det til otte meter i minuttet - altså 11 kilometer om dagen. Derfor har de ret præcise atomure, som også justeres og synkroniseres med mellemrum,« siger Ulrik Uggerhøj.

... Eller følg os på Facebook, Twitter eller Instagram.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.