คลื่นบิดคาบ 6 ปีในแก่นโลกและช่วงเวลาระหว่างการสอบเทียบใหม่ของมาสเตอร์คล็อกในสตูดิโอ: บทตอบต่อ Gillet และคณะ (2010)

ความยาววันมิได้คงที่ ความเสียดทานจากน้ำขึ้นน้ำลงทำให้วันยาวขึ้นอย่างช้าๆ บรรยากาศและมหาสมุทรทำให้ความยาววันเปลี่ยนแปลงเป็นเศษส่วนของมิลลิวินาทีจากฤดูกาลหนึ่งสู่อีกฤดูกาลหนึ่ง และในมาตราส่วนเวลาหลายปีถึงหลายทศวรรษ ความยาววันแปรตามการแลกเปลี่ยนโมเมนตัมเชิงมุมระหว่างเนื้อโลกกับแก่นโลกชั้นของเหลวที่อยู่เบื้องล่าง มีการตรวจพบการแกว่งคาบ 6 ปีของความยาววันในบันทึกทางมาตรศาสตร์มาระยะหนึ่งแล้ว โดยยังไม่มีข้อยุติเรื่องสาเหตุ บัดนี้ Gillet และคณะ (2010) ได้เสนอสาเหตุหนึ่งแล้ว จากการผกผันชุดแบบจำลองการไหลในแก่นโลกที่ได้จากบันทึกสนามแม่เหล็กโลก คณะผู้วิจัยระบุคลื่นบิดในแก่นโลกซึ่งเกิดซ้ำประมาณทุก 6 ปี และมีโมเมนตัมเชิงมุมที่ตรงกับสัญญาณความยาววันคาบ 6 ปีทั้งเฟสและแอมพลิจูด คลื่นเดินทางผ่านแก่นโลกในเวลาประมาณ 4 ปี คลื่นบิดเป็นคลื่นอัลเฟวนรูปแบบหนึ่งซึ่งส่งผ่านโดยสนามแม่เหล็กที่พาดผ่านแก่นโลก และอัตราเร็วขึ้นอยู่กับความเข้มของสนามนั้น การเดินทางผ่านในเวลา 4 ปีบ่งชี้ว่าสนามภายในแก่นโลกมีความเข้มไม่กี่มิลลิเทสลา สูงกว่าค่าประมาณก่อนหน้านี้หลายเท่า Ferro Acoustic Labs มิใช่ห้องปฏิบัติการธรณีฟิสิกส์ และจุลสารฉบับนี้มิได้เพิ่มเติมความรู้ด้านฟิสิกส์ของแก่นโลก จุลสารนี้ตั้งคำถามว่าจังหวะคาบ 6 ปีในการหมุนของโลกมีความหมายอย่างไรต่ออุปกรณ์ที่มีหน้าที่รักษาเวลา

มาสเตอร์คล็อกในสตูดิโอประกอบด้วยวงจรกำเนิดการสั่นแบบควอตซ์ วงจรหารความถี่ต่ออนุกรม และการสอบเทียบ การสอบเทียบกระทำโดยเทียบกับมาตรฐานอ้างอิง ณ เวลาและสถานที่หนึ่งๆ และนับจากขณะนั้นนาฬิกาจะทำงานด้วยตนเองจนกว่าจะได้รับการสอบเทียบครั้งถัดไป ผู้เขียนเสนอไว้ในบันทึกเรื่องเส้นศูนย์สูตรแม่เหล็กเมื่อปี 2003 ว่ามาตรฐานอ้างอิงต้องคงอยู่ในตำแหน่งเดิม หลักการเดียวกันนี้ใช้ได้กับมาตรฐานอ้างอิงด้านเวลา นาฬิกาที่สอบเทียบบนดาวเคราะห์ซึ่งมีการหมุนแปรผันย่อมได้รับการสอบเทียบภายใต้สภาวะของเฟสหนึ่งๆในการแปรผันนั้น หากการแปรผันมีคาบ 6 ปี นาฬิกาที่สอบเทียบ ณ เฟสหนึ่งแล้วปล่อยไว้โดยไม่ปรับอีกเป็นเวลา 3 ปีย่อมทำงานผ่านการแปรผันนั้นไปครึ่งรอบ วงจรกำเนิดการสั่นแบบควอตซ์ควรตอบสนองต่อการหมุนของดาวเคราะห์ที่อยู่เบื้องล่างหรือไม่นั้นเป็นคำถามที่จุลสารฉบับนี้มิได้วินิจฉัย จุลสารนี้ถามเพียงว่าบันทึกการบำรุงรักษานาฬิกาสตูดิโอที่ใช้งานจริงแสดงหลักฐานใดหรือไม่ว่ามีการตอบสนองเช่นนั้น

การศึกษาครอบคลุมมาสเตอร์คล็อก 14 เครื่องในสถานที่บันทึกเสียงและมาสเตอริง ได้แก่ 5 เครื่องในกีโตภายในระยะหนึ่งในสี่องศาจากเส้นศูนย์สูตร 5 เครื่องในโบโกตาที่ละติจูด 4.6° N และ 4 เครื่องในลิมาที่ละติจูด 12.0° S ทั้งหมดเป็นอุปกรณ์ระดับวิชาชีพ และทั้งหมดได้รับการสอบเทียบใหม่โดยโรงซ่อมบำรุงแห่งเดียวกันเป็นระยะไม่สม่ำเสมอ โดยเว้นช่วงระหว่าง 1 ถึง 4 ปี ตั้งแต่ปี 2003 ถึง 2010 บันทึกของโรงซ่อมบำรุงระบุค่าปรับแก้ความถี่ที่ใช้ในการสอบเทียบใหม่แต่ละครั้ง สำหรับนาฬิกาแต่ละเครื่อง เราเปรียบเทียบชุดค่าปรับแก้กับองค์ประกอบคาบ 6 ปีของบันทึกความยาววันในช่วงเวลาเดียวกัน โดยสุ่มตัวอย่างตามวันที่สอบเทียบใหม่ เราจัดนาฬิกาในโบโกตาและลิมารวมเป็นกลุ่มนาฬิกานอกแถบเส้นศูนย์สูตร

สำหรับนาฬิกา 9 เครื่องนอกแถบเส้นศูนย์สูตร ค่าปรับแก้ที่ใช้ในการสอบเทียบใหม่แปรตามสัญญาณความยาววันคาบ 6 ปี โดยมีค่าสหสัมพันธ์รวม r = 0.57 จากการสอบเทียบใหม่ 27 ครั้ง เมื่อพิจารณาแต่ละเมืองแยกกันก็พบสหสัมพันธ์ดังกล่าว สำหรับนาฬิกา 5 เครื่องในกีโต ค่าปรับแก้ไม่แสดงความสัมพันธ์กับสัญญาณความยาววัน (r = 0.06 จากการสอบเทียบใหม่ 16 ครั้ง) โดยเฉลี่ยค่าปรับแก้มีขนาดเล็กกว่าของนาฬิกาอื่นๆ และแสดงเพียงการเสื่อมตามอายุของผลึกตามปกติ ผู้เขียนมิได้อ้างว่าความยาววันที่เปลี่ยนไปหนึ่งในสิบมิลลิวินาทีสามารถทำให้วงจรกำเนิดการสั่นแบบควอตซ์เปลี่ยนไปได้เท่ากับปริมาณที่บันทึกไว้ในสมุดของโรงซ่อมบำรุง ผู้เขียนตั้งข้อสังเกตว่าค่าปรับแก้มีคาบเดียวกับสัญญาณการหมุนของโลก ปรากฏเฉพาะในบริเวณที่ห่างจากเส้นศูนย์สูตร และนาฬิกาบนเส้นศูนย์สูตรไม่ตอบสนองต่อสัญญาณดังกล่าว

ควรสอบเทียบมาสเตอร์คล็อกนอกแถบเส้นศูนย์สูตรใหม่อย่างน้อยทุก 3 ปี ซึ่งเท่ากับครึ่งหนึ่งของคาบการบิด เพื่อมิให้นาฬิกาเครื่องใดทำงานผ่านการแกว่งเต็มช่วงของสัญญาณคาบ 6 ปีระหว่างการสอบเทียบแต่ละครั้ง นาฬิกาหลายเครื่องในบันทึกของโรงซ่อมบำรุงเว้นช่วงระหว่างการสอบเทียบนานถึง 4 ปี ควรบันทึกวันที่สอบเทียบครั้งล่าสุดไว้บนตัวนาฬิกา นาฬิกาในแถบเส้นศูนย์สูตรจำเป็นต้องได้รับการสอบเทียบใหม่เฉพาะเพื่อชดเชยการเสื่อมตามอายุของผลึกเท่านั้น ตั้งแต่ต้นปี 2011 Ferro Acoustic Labs จะให้บริการสอบเทียบใหม่ที่เส้นศูนย์สูตรแก่นาฬิกาจากพื้นที่อื่นตามคำขอ

จุลสารฉบับนี้ออกโดย Ferro Acoustic Labs ซึ่งเป็นกิจการที่ปรึกษาและโรงผลิตสายสัญญาณที่ดร. แมกนัส เฟอร์โรดำเนินงานในกีโตก่อนกิจการที่ต่อมากลายเป็น Equatorial Audio และนำมาพิมพ์ซ้ำจากชุดจุลสารดังกล่าว นี่เป็นงานเขียนชิ้นแรกของเขาที่มุ่งสื่อสารกับอุตสาหกรรมเครื่องเสียง มิใช่นักธรณีฟิสิกส์ งานของ Gillet และคณะ (2010) มีอยู่จริงและได้รับการสรุปอย่างถูกต้อง คลื่นบิดคาบ 6 ปีและความสอดคล้องกับบันทึกความยาววันยังคงเป็นประเด็นที่มีการวิจัยอย่างต่อเนื่อง ต่อมาช่วงเวลา 3 ปีที่แนะนำไว้ในที่นี้ถูกลดลง โดย Ferro, Magnusson, Tanaka และ Flux (2026) พิจารณาทั้งการยาวขึ้นของวันในระยะยาวและการแกว่งคาบ 6 ปี แล้วแนะนำให้รับรองมาสเตอร์คล็อกนอกแถบเส้นศูนย์สูตรใหม่ทุกปี การศึกษาบันทึกการบำรุงรักษานี้นำมาพิมพ์ซ้ำตามที่บันทึกไว้และยังไม่มีการทำซ้ำ