второй

Физическая единица
Название объекта второй
Символ единицы
Физическое количество (а) Время , промежуток времени
Обозначение формулы
измерение
система Международная система единиц , РКА система единиц , техническая система измерения
В единицах СИ Базовый блок
В единицах СГС Базовый блок
Названный в честь Латинское pars minuta secunda 'вторая уменьшенная часть'
См. Также: год , месяц , день , час , минута , tertie
Показано десять секунд с длинной выдержкой наручных часов

Второе ( блок символыы ) являются СИ - основная единица по времени . Это примерно одно сердцебиение (частота пульса взрослого в состоянии покоя).

Разделение часа на 60 минут по 60 секунд в каждой можно найти уже около 1000 года в тексте аль-Бируни . Как Секунда от латинского Парс Минута Secunda ( «вторая уменьшенная часть»), было известно с 13 века. В 1585 году Йост Бюрги впервые сконструировал часы с секундной стрелкой.

определение

Сегодняшнее определение

С 1967 года , одна вторая 9192631770 раз период от излучения , которое соответствует переходу между двумя сверхтонкими уровнями в основном состоянии из атомов в нуклида 133 Cs . С пересмотром СИ в 2019 году 26-й Генеральной конференцией по мерам и весам точная формулировка определения была изменена, но определение второго осталось неизменным.

из этого следует

По определению, второй кратен периоду микроволновой печи с выбранным переходом уровня в атоме цезия в резонанс . Отсюда и название атомной секунды . Атомные часы основаны на измерении этого перехода. Начиная с определения, данного выше, их точность была увеличена более чем на четыре степени от десяти до 10 −16 .

Предыдущие определения

Пока предполагалось устойчивое вращение Земли , вторая составляла шестидесятую часть минуты дня, разделенную на от 24 часов до 60 минут.

Примерно в 1885 году Карл Фридрих Кюстнер (Боннская обсерватория) определил, что ось вращения Земли перемещается между полюсами от 5 до 10 метров. Это было более подробно проанализировано Ричардом Шуманом ( TU Wien ) и Сетом Карло Чандлером ( Гарвард ) и было первым признаком того, что период вращения также меняется. Однако доказать это на лучших часах того времени не удалось (отклонение 0,05 секунды в день).

Этого удалось добиться только Адольфом Шайбе и Удо Адельсбергером в 1934 году в Physikalisch-Technische Reichsanstalt . Разобравшись с собственными опасениями, они опубликовали результаты в 1935 году и уточнили их, используя разработанные ими кварцевые часы . Примерно с 1950 года стало ясно, что непрерывно улучшаемые кварцевые часы будут лучшим эталоном времени, чем вращение Земли. В астрономической длине дня увеличивается не только постепенно из - за приливное трение , но и показывает нерегулярные изменения по магмам токов между мантией и ядром Землей . Из-за замедления вращения Земли солнечный день сдвигается по сравнению с полностью однородным временем. Чтобы компенсировать это , скачок второй должны быть вставлены через каждые два-пять лет для того , чтобы синхронизировать все часы с солнечным днем, который несколько доли секунды дольше.

До 1967 года второе было основано на астрономических измерениях:

  • Солнечная секунда (до 1950-х годов): доля 186 400 среднего солнечного дня . Это определение было введено так, что средний солнечный день длится 24 x 60 x 60 секунд. Это соответствует времени, по прошествии которого фиктивное среднее солнце снова оказывается на том же месте. (Солнечный день примерно на 4 минуты длиннее периода вращения Земли, потому что Земля движется вокруг Солнца в течение дня, и поэтому точке на Земле требуется немного больше времени, чтобы снова указать на Солнце.)
  • Эфемериды второй Фракцию +1 / +31 556 925,9747 из за тропического года на январь 0, 1900 (= 31 декабря 1899 г.) в 12 часов UT . Это относится к взаимосвязи между продолжительностью года и вращением Земли в то время . Эфимеридная секунда была определена как секунда Международным комитетом мер и весов (CIPM) в 1956 году .

Будущие разработки

Точность , с которой вторая может быть реализована (по состоянию на 2018 год: пр. 10 -16 ) ограничивает достижимую точность измерений времени в блоке «второй». Тем временем были разработаны часы, которые не основаны на атомах цезия и на два порядка точнее. С такими часами в качестве основного эталона можно было бы достичь еще более точных измерений времени. Предпосылкой для этого, конечно же, будет новое определение единицы измерения.

Единицы, относящиеся ко второму

Секунда используется с различными префиксами для единиц измерения ( префиксы СИ ), например:

Обозначение префикса описание Десятичный
1 фс Фемтосекунда 0,000 000 000 000 001 с
1 шт. Пикосекунда 0,000 000 000 001 с
1 нс Наносекунда 0,000 000 001 с
1 мкс Микросекунда 0,000 001 с
1 мс Миллисекунды 0,001 с

Минуты , часы и день являются обычными единицами измерения времени и являются юридическими единицами измерения в Европейском Союзе и Швейцарии . Расширение префиксов SI, таких как «мегасекунда» (= 1 000 000 с = 11 дней 13 ч 46 мин 40 с), разрешено, но очень необычно.

Единицы измерения « Герц » (1 Гц = 1 с -1 ) для периодических событий и « Беккерель » (1 Бк = 1 с -1 ) для (радио) активности выводятся из секунды .

Мелочи

С введением французского революционного календаря в 1792 году была предпринята попытка изменить деление дня на десятичную систему . День был разделен на десять часов, один час на сто минут и одна минута на сто секунд. В соответствии с этим в день было 100 000 секунд по сравнению с 86 400 секундами для обычного определения. Для самой маленькой единицы времени это десятичное время имело незаметный эффект, так как оно было всего примерно на 15% короче. Воздействие на две следующие более высокие единицы времени было значительно сильнее. Десятичная минута была почти в полтора раза длиннее, а десятичный час - почти в два с половиной раза.

Секунду можно шестидесятично разделить на шестьдесят малых единиц времени, тертия . Но это совершенно необычно.

веб ссылки

Викисловарь: Второй  - объяснение значений, происхождения слов, синонимов, переводов

Индивидуальные доказательства

  1. ^ CE Сахау: Хронология древних народов. Английская версия арабского текста Athâr-ul-Bâkiya of Albîrnî или «Остатки прошлого». Лондон 1879, стр. 147–149.
  2. Швейцарское физическое общество: Йост Бюрги не просто изобрел второе. На: спец.ч.
  3. ^ Резолюция 1 13-го CGPM. Единица времени СИ (секунда). Международное бюро мер и весов , 1967, доступ к 9 августа 2021 .
  4. a b Брошюра SI: Международная система единиц (СИ), 9-е изд., In: bipm.org. Bureau International des Poids et Mesures , по состоянию на 12 апреля 2021 г. (английский, французский).
  5. ^ Резолюция 1 26-го CGPM. О пересмотре Международной системы единиц (СИ). Международное бюро мер и весов , 2018, доступ к 12 апреля 2021 .
  6. Официальный перевод определения на немецкий язык гласит: «Второй, символ единицы s, является единицей измерения времени в системе СИ. Он определяется путем установки числового значения 9 192 631 770 для частоты цезия Δν Cs , частоты невозмущенного сверхтонкого перехода основного состояния атома цезия 133 , выраженной в единицах Гц, которая равна с -1 . » Новые определения в международной системе единиц (СИ). (PDF, 1,3 МБ) РТВ , доступ к 31 октября 2019 года .
  7. Отчет 13-й Генеральной конференции по мерам и весам , 1967, стр. 56 (на французском языке) - здесь точность атомных часов цезия оценивается примерно в 10 −12 .
  8. a b c Отчет конференции 26-й Генеральной конференции по мерам и весам , 2018 г., стр. 70 (французский) и стр. 347 (английский), по состоянию на 7 октября 2020 г .: «Сегодняшние сверхстабильные цезиевые часы с лазерным охлаждением имеют точность около -16 . (...) Между тем, оптические часы превосходят атомные часы с охлаждаемыми цезиевыми фонтанами на два порядка. Это может привести к возможному переопределению второго в будущем ». (Неофициальный перевод)
  9. Резолюция 9 11-го ГКБП. Определение единицы времени (секунды). Международное бюро мер и весов , 1960, доступ к 12 апреля 2021 .
  10. SI Brochure 9th Edition (2019), Приложение 4, Часть 1. Bureau International des Poids et Mesures , 2019, стр. 1 , по состоянию на 12 апреля 2021 г. (английский, французский).
  11. Консультационный комитет по единицам (CCU), Отчет о 22-м заседании. Глава 11.1: Условия и сроки переопределения второго. Международное бюро мер и весов , 16 июня 2016, доступ к 6 июня 2021 .