Ngày xuân nói chuyện lịch âm, lịch dương và sự chuyển động của Trái Đất

Lịch âm, lịch dương

Theo các nhà nghiên cứu, các dân tộc trên thế giới sử dụng lịch khác nhau, nhưng chủ yếu có ba loại lịch: dương lịch, âm lịch và âm-dương lịch. Năm dương lịch tính theo thời gian Trái Đất quay một vòng quanh Mặt Trời là 365,2422 ngày (365 ngày 5 giờ 48 phút 46 giây), thường lấy chẵn 365 ngày. 

Người ta chia 365 ngày ra thành 12 tháng theo 12 lần Mặt Trăng tròn-khuyết nhưng vì 365 không chia hết cho 12 nên đành phải chia thành tháng đủ (31 ngày) và tháng thiếu (30 ngày). Tháng hai cũng là tháng thiếu nhưng chỉ có 28 ngày, cộng 12 tháng vừa đủ 365 ngày, đó là năm bình thường.

Năm âm lịch tính theo chu kì tròn-khuyết của Mặt Trăng và vị trí của Mặt Trăng so với Trái Đất. Người xưa phát hiện ra rằng, Mặt Trăng tròn-khuyết có quy luật, bình quân mỗi chu kỳ là 29,53 ngày, gọi là tháng. 

Do trong một năm có 12 lần Mặt Trăng tròn-khuyết nên người ta lấy 12 tháng làm 1 năm; tháng đủ có 30 ngày, tháng thiếu có 29 ngày. Một năm có 354 hoặc 355 ngày, đó là năm âm lịch. Thời cổ đại, Trung Quốc và Ấn Độ là hai nước sử dụng âm lịch sớm nhất thế giới và sau đó, lịch này được sử dụng nhiều ở các quốc gia châu Á, trong đó có Việt Nam.

Theo dương lịch, thời gian thừa ra 5 giờ 48 phút 46 giây của 4 năm liền cộng dồn lại sẽ gần đủ 1 ngày và ngày đó được cộng vào tháng 2 của năm thứ tư, ngày thứ 29 của tháng 2 gọi là “ngày nhuận”. Năm có ngày thừa này gọi là “năm nhuận”, có 366 ngày. Người ta quy định năm nhuận là năm mà con số của năm đó chia hết cho 4, riêng đối với những năm chứa con số thế kỷ (năm chẵn trăm như 2000, 2400…) thì phải chia hết cho 400.

Một chu kì thời tiết thay đổi nóng lạnh là 365 ngày trong khi một năm âm lịch chỉ có 354 - 355 ngày, mỗi năm còn dư ra 10 - 11 ngày, 3 năm liền dư hơn 1 tháng. Để phù hợp, người xưa cộng thêm một tháng vào năm thứ 3, sẽ có tổng số 13 tháng; tháng được thêm vào gọi là “tháng nhuận”, năm đó sẽ có 384 hoặc 385 ngày. 

Thời tiết thay đổi nóng lạnh là do Trái Đất quay quanh Mặt Trời, quay một vòng thời tiết thay đổi nóng lạnh một lần (dương lịch). Dùng cách chia tháng nhuận để tính lịch phù hợp với chu kì thay đổi thời tiết là kết hợp giữa âm lịch là dương lịch.

Trái Đất đang tăng tốc quay?

Đồng hồ nguyên tử được các nhà khoa học sử dụng để ghi lại thời gian của một ngày với mức độ chính xác từng mili giây. Kể từ khi được sử dụng vào năm 1970, một ngày đã trở nên dài hơn 24 giờ một chút. Tốc độ quay của Trái Đất được ước tính giảm khoảng 1,4 mili giây trong vòng 100 năm qua. Như vậy, sẽ mất khoảng 50.000 năm để ngày Trái Đất được kéo dài hơn một giây.

Thời gian trước, tốc độ quay trung bình của Trái Đất từng liên tục giảm và các máy đo thời gian đã buộc phải thêm 27 giây nhuận vào đồng hồ nguyên tử chạy từ những năm 1970 để giữ cho số liệu đồng hồ cung cấp đồng bộ. Lần cuối cùng được thêm vào là đêm 31/12/2016, khi đồng hồ trên khắp thế giới tạm dừng một giây để cho phép vòng quay của Trái Đất bắt kịp.

Tuy nhiên, theo dữ liệu được các nhà khoa học công bố mới đây nhất, thời gian một ngày đang trôi qua nhanh hơn một cách bất thường và được cho là nhanh nhất trong vòng 50 năm trở lại đây, đỉnh điểm là vào hôm 19/7/2020, Trái Đất đã hoàn thành vòng quay với thời gian chỉ 1.4602 mili giây, ít hơn 86.400 giây (và như vậy, ngày ngắn hơn) so với thông thường, vượt xa kỷ lục ngày ngắn nhất trước đó được ghi nhận vào năm 2005. Theo dự báo của các nhà thiên văn học, tốc độ quay của Trái Đất sẽ thiết lập kỉ lục mới vào năm 2021.

Hệ lụy

Trái Đất được tác động bởi các lực tương tác từ rất nhiều thứ, từ Mặt Trăng đến Mặt Trời và các yếu tố như hình dạng của chính Trái Đất đến cách thủy triều di chuyển. Một báo cáo đăng trên chuyên san Science Advances cho rằng, hiện tượng nóng lên toàn cầu khiến các sông băng lưỡng cực tan chảy, khối lượng nước được phân bố lại phần nào khiến Trái Đất nghiêng, dịch chuyển và quay nhanh hơn.

Một khảo sát cho thấy, từ năm 1994 đến 2017, Trái Đất đã mất 28.000 tỷ tấn băng - tương đương với một tảng băng dày 100m bao phủ bang Michigan hoặc toàn bộ Vương quốc Anh; và lượng nước tan chảy từ quá nhiều băng mất đi đã làm mực nước biển tăng lên chỉ hơn một inch trên toàn thế giới. 

Các nhà khoa học cho biết, lượng băng mất đi đã tăng từ 0,8 nghìn tỷ tấn một năm lên 1,3 nghìn tỷ tấn một năm, do nhiệt độ khí quyển và đại dương tăng lên do phát thải khí nhà kính; hơn một nửa lượng băng mất đi đã xảy ra ở Bắc Bán Cầu.

Ước tính đến năm 2021, đồng hồ nguyên tử dự kiến ​​sẽ tích lũy độ trễ khoảng 19 mili giây. Một giây đối với thực tế cuộc sống có thể không tạo ra quá nhiều sự khác biệt nhưng trong khoa học, con số này thật sự quan trọng. Theo New York Post, một giây được thêm vào hệ thống máy chủ vào năm 2012 đã gây ra sự cố trên một số trang web bao gồm Reddit, Yelp và LinkedIn, đồng thời làm gián đoạn những người sử dụng hệ điều hành Linux và phần mềm sử dụng Javascript.

Hầu hết các ngôn ngữ lập trình đều có cách tính giờ dựa trên đồng hồ vật lý bên trong chính máy tính. Khi đồng hồ của máy tính nhanh hoặc chậm hơn thời gian thực, dữ liệu đang di chuyển qua CPU với tốc độ hàng triệu hoặc hàng tỷ byte mỗi giây sẽ tạo ra xung đột. Câu hỏi về giây nhuận vẫn đang gây tranh cãi, bởi vì một số nhà khoa học tin rằng chỉ cần điều chỉnh sự khác biệt micro giây thay vì cả một giây.

Một số khác tin rằng, thêm hoặc bớt “giây nhuận” là cách tốt nhất để điều chỉnh thời gian trên Trái Đất. Các nhà khoa học đề xuất nên rút ngắn cách tính phút xuống chỉ còn 59 giây để giúp thế giới vận hành phù hợp hơn với vòng quay thực của Trái Đất. Để đưa ra tiêu chuẩn một cách khoa học, các nhà khoa học sẽ tổ chức hội nghị vào năm 2023 để thống nhất cách giải quyết.

Theo các nhà khoa học, tốc độ quay đều liên tục của Trái Đất rất hữu ích đối với cuộc sống. Nó duy trì nhiệt độ môi trường Trái Đất, vì hầu hết bề mặt được chiếu ánh sáng Mặt Trời vào ban ngày trong một khoảng thời gian nhất định và rồi chìm trong bóng tối vào ban đêm. 

Bầu khí quyển bị tác động bởi lực kéo hướng về Trái Đất do chuyển động quay (cùng với lực hấp dẫn của hành tinh) và được duy trì một khoảng cách thích hợp từ bề mặt Trái Đất. Thủy triều - hiện tượng lên xuống hàng ngày của mực nước biển - là kết quả của việc Trái Đất quay trên chính trục của mình và tác động của trọng lực của cả Trái Đất và Mặt Trăng.

Chuyển động quay của Trái Đất thực chất đang bị chậm lại nhờ có Mặt Trăng, vì mỗi năm Mặt Trăng hút một phần năng lượng từ Trái Đất và rồi trôi ra xa hơn một chút. Hiện tượng quay còn làm lệch hướng không khí và dòng hải lưu. 

Trái Đất quay nhanh hơn nhiều so với chuyển động của gió hoặc dòng chảy, dẫn đến lực Coriolis (hiện tượng lệch quỹ đạo do một loại lực quán tính gây ra) làm lệch hướng và thay đổi hướng gió, tạo ra các khu vực áp suất cao và áp suất thấp trên bề mặt Trái Đất, gia tăng mực nước biển và nguy cơ bão lũ, động đất.

Các tính toán cho thấy, nếu Trái Đất quay nhanh hơn 160km/h, những nơi cận hoặc chạy qua xích đạo như lưu vực sông Amazon, phía bắc Australia sẽ bị nhấn chìm dưới nước với độ sâu từ 9 đến gần 20m. Theo chuyên gia NASA Sten Odenwald, nếu đường xích đạo tăng tốc lên đến 17.641 dặm/giờ (khoảng 28.390 km/giờ), lực ly tâm sẽ vượt qua lực hấp dẫn và con người sẽ gần như rơi vào trạng thái không trọng lượng. Nếu xích đạo tăng tốc độ quay, nước ở đại dương sẽ bắt đầu dồn lại.

Chỉ cần nhanh hơn 1,5 km/giờ, vùng nước xung quanh Xích đạo sẽ trở nên sâu hơn vài cm trong một vài ngày. Lực ly tâm sẽ kéo hàng ngàn gallon nước về phía vòng eo Trái Đất. Nhiều vùng trũng thấp trên thế giới, như Thành phố New York, Venice hay Mumbai sẽ hoàn toàn chìm trong biển nước nếu tốc độ tăng thêm vài km/giờ, dẫn đến hiện tượng hàng triệu người phải di cư khỏi quê hương.

Chuyển động quay của Trái Đất không phải là lực chính điều khiển bầu khí quyển; hiện tượng đối lưu và gió chủ yếu xảy ra do sự nóng lên không đều của bề mặt hành tinh, nhưng hiệu ứng Coriolis chính là yếu tố khiến cho các cơn gió dịch chuyển. 

Khi tốc độ quay của Trái Đất tăng lên, các vòng đối lưu sẽ thu hẹp lại và dẫn đến bão và lốc xoáy xảy ra nhiều hơn. Tuy nhiên, hãy yên tâm, vì để tốc độ Trái Đất tăng một cách chóng mặt, Trái Đất sẽ phải bị một vật thể đủ lớn va chạm và gây ra nhiều hậu quả khác, như phá hủy lớp vỏ và tạo ra động đất lớn.