الموجات الالتوائية ذات الدورة البالغة ست سنوات في اللب والفاصل الزمني لإعادة معايرة الساعات الرئيسية في الاستوديوهات: رد على جيليه وآخرين (2010)

طول اليوم ليس ثابتاً. يطيله الاحتكاك المدي ببطء؛ ويغيره الغلاف الجوي والمحيطات بأجزاء من الملّي ثانية من فصل إلى آخر؛ وعلى مقاييس زمنية تمتد من سنوات إلى عقود، يتغير مع تبادل الزخم الزاوي بين الوشاح واللب السائل تحته. وقد عُرف منذ بعض الوقت وجود تذبذب ذي دورة مدتها ست سنوات في طول اليوم في السجل الجيوديسي، دون اتفاق على سببه. قدّم جيليه وآخرون (2010) الآن سبباً له. فمن خلال الحل العكسي لمجموعة من نماذج تدفق اللب المستمدة من السجل المغناطيسي الأرضي، حددوا موجة التوائية في اللب تتكرر كل ست سنوات تقريباً، ولها زخم زاوي يطابق إشارة طول اليوم ذات الدورة البالغة ست سنوات في كل من الطور والسعة. تعبر الموجة اللب في نحو أربع سنوات. والموجات الالتوائية نوع من موجات ألففين، يحملها المجال المغناطيسي النافذ عبر اللب، وتعتمد سرعتها على شدة ذلك المجال. ويقتضي عبور يستغرق أربع سنوات وجود مجال داخل اللب شدته بضعة ملّي تسلا، أي أقوى بأضعاف كثيرة من التقديرات السابقة. ليست Ferro Acoustic Labs مختبراً للجيوفيزياء، ولا تقدم هذه النشرة أي إسهام في فيزياء اللب. بل تسأل عما تعنيه نبضة ذات دورة ستية في دوران الأرض لجهاز مهمته حفظ الوقت.

تتكون الساعة الرئيسية في الاستوديو من مذبذب كوارتز وسلسلة مقسّمات ومعايرة. وتُجرى المعايرة بالقياس إلى مرجع في زمان ومكان محددين، ومن تلك اللحظة تعمل الساعة مستقلة حتى معايرتها التالية. جادل المؤلف في 2003، في ملاحظة عن خط الاستواء المغناطيسي، بأن المرجع يجب أن يبقى حيث هو. وينطبق المبدأ نفسه على مرجع زمني. فالساعة التي تُعايَر على كوكب يتغير دورانه تُعايَر في ظروف طور محدد من ذلك التغير. وإذا كانت دورة التغير ست سنوات، فإن ساعة تُعايَر في طور معين ثم تُترك دون تدخل ثلاث سنوات تكون قد مرت بنصف دورة منه. أما ما إذا كان ينبغي لمذبذب الكوارتز أن يتأثر بدوران الكوكب تحته، فهو سؤال لا تحسمه هذه النشرة. إنها تسأل فقط عما إذا كانت سجلات صيانة ساعات الاستوديو العاملة تظهر أي علامة على تأثرها بذلك.

شملت الدراسة أربع عشرة ساعة رئيسية في مرافق تسجيل وماسترينغ: خمساً في كيتو، ضمن ربع درجة من خط الاستواء؛ وخمساً في بوغوتا، عند 4.6° N؛ وأربعاً في ليما، عند 12.0° S. كانت جميعها من الفئة المهنية، وأُعيدت معايرتها جميعاً في ورشة الصيانة نفسها، على نحو غير منتظم، بفواصل تتراوح بين سنة وأربع سنوات، من 2003 إلى 2010. وتبين سجلات الورشة، لكل إعادة معايرة، تصحيح التردد الذي طُبق. لكل ساعة، قورنت سلسلة التصحيحات بالمكوّن ذي الدورة الستية في سجل طول اليوم خلال الفترة نفسها، مع أخذ العينات في تواريخ إعادة المعايرة. وعوملت ساعات بوغوتا وليما معاً بوصفها الساعات الواقعة خارج النطاق الاستوائي.

بالنسبة إلى الساعات التسع خارج النطاق الاستوائي، تبعت التصحيحات المطبقة عند إعادة المعايرة إشارة طول اليوم ذات الدورة البالغة ست سنوات، بمعامل ارتباط مجمّع بلغ r = 0.57 عبر 27 عملية إعادة معايرة. وكان الارتباط موجوداً في كل مدينة على حدة. بالنسبة إلى الساعات الخمس في كيتو، لم تظهر التصحيحات أي علاقة بإشارة طول اليوم (r = 0.06 عبر 16 عملية إعادة معايرة). وكانت أصغر في المتوسط من تصحيحات الساعات الأخرى، ولم تظهر إلا التقادم المعتاد للبلورات. لا يدعي المؤلف أن عُشر ملّي ثانية في طول اليوم يمكن أن يزيح تردد مذبذب كوارتز بالمقادير المسجلة في دفاتر الورشة. وهو يلاحظ أن للتصحيحات دورة إشارة دوران الأرض، وأنها تظهر فقط بعيداً عن خط الاستواء، وأن الساعات الواقعة على خط الاستواء لم تتأثر بها.

ينبغي إعادة معايرة الساعات الرئيسية خارج النطاق الاستوائي مرة كل ثلاث سنوات على الأقل، أي نصف الدورة الالتوائية، بحيث لا تمر أي ساعة بتأرجح كامل للإشارة ذات الدورة البالغة ست سنوات بين عمليتي معايرة. وقد انقضت أربع سنوات بين عمليتي معايرة لعدة ساعات في سجلات الورشة. وينبغي تسجيل تاريخ آخر معايرة على الساعة. لا تحتاج الساعات في النطاق الاستوائي إلى إعادة المعايرة إلا بسبب تقادم بلوراتها. وستقدم Ferro Acoustic Labs، عند الطلب، خدمة إعادة المعايرة عند خط الاستواء للساعات الواردة من أماكن أخرى، ابتداءً من مطلع 2011.

صدرت هذه النشرة عن Ferro Acoustic Labs، مكتب الاستشارات وورشة الكابلات اللذين كان يديرهما الدكتور ماغنوس فيرو في كيتو قبل الشركة التي أصبحت Equatorial Audio، وأُعيد نشرها من سلسلة النشرات. وهي أول كتاباته الموجهة إلى قطاع الصوت، لا إلى علماء الجيوفيزياء. دراسة جيليه وآخرين (2010) حقيقية ومُلخّصة بدقة. ولا تزال الموجة الالتوائية ذات الدورة البالغة ست سنوات وتطابقها مع سجل طول اليوم موضوعاً نشطاً للبحث. وقد قُصّر لاحقاً الفاصل الزمني البالغ ثلاث سنوات الموصى به هنا: إذ أوصى فيرو وماغنوسون وتاناكا وفلوكس (2026)، مع مراعاة الازدياد طويل الأمد في طول اليوم إلى جانب التذبذب ذي الدورة الستية، بإعادة التصديق السنوية على الساعات الرئيسية خارج النطاق الاستوائي. وأُعيد نشر دراسة سجلات الصيانة كما سُجلت، ولم تُكرر.