Секунда как единица измерения
Секунда (единица измерения времени)
Секу́нда (обозначение: s, с) — единица измерения времени, одна из основных единиц СИ и СГС.
Одна секунда — это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К при отсутствии возмущения внешними полями. Это определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году). Точный текст определения секунды, утверждённого на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967), Резолюция I: «Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133». Чуть ранее, в 1965 году, на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом по мерам и весам было временно принято определение секунды, основанное на атомном стандарте частоты. В декларации Международного комитета по мерам и весам было сказано, что эталон секунды «…представляет собой переход между сверхтонкими уровнями F=4, M=0 и F=3, M=0 основного состояния 2S1/2 атома цезия-133, не возмущённого внешними полями, и что частоте этого перехода приписывается значение 9 192 631 770 герц».
Содержание
Кратные и дольные единицы
С единицей измерения «секунда», как правило, используются только дольные приставки СИ (кроме деци- и санти-). Для измерения больших интервалов времени используются единицы минута, час, сутки, и т.д.
Кратные | Дольные | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
10 1 с | декасекунда | дас | das | 10 −1 с | децисекунда | дс | ds |
10 2 с | гектосекунда | гс | hs | 10 −2 с | сантисекунда | сс | cs |
10 3 с | килосекунда | кс | ks | 10 −3 с | миллисекунда | мс | ms |
10 6 с | мегасекунда | Мс | Ms | 10 −6 с | микросекунда | мкс | µs |
10 9 с | гигасекунда | Гс | Gs | 10 −9 с | наносекунда | нс | ns |
10 12 с | терасекунда | Тс | Ts | 10 −12 с | пикосекунда | пс | ps |
10 15 с | петасекунда | Пс | Ps | 10 −15 с | фемтосекунда | фс | fs |
10 18 с | эксасекунда | Эс | Es | 10 −18 с | аттосекунда | ас | as |
10 21 с | зеттасекунда | Зс | Zs | 10 −21 с | зептосекунда | зс | zs |
10 24 с | йоттасекунда | Ис | Ys | 10 −24 с | йоктосекунда | ис | ys |
применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике |
Что может случиться за 1 секунду?
См. также
Ссылки
Единицы СИ |
---|
Основные: метр | килограмм | секунда | ампер | кельвин | кандела | моль |
Производные: радиан | стерадиан | герц | градус Цельсия | катал | ньютон | джоуль | ватт | паскаль | кулон | вольт | ом | сименс | фарад | вебер | тесла | генри | люмен | люкс | беккерель | грей | зиверт |
Секунда | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Стандарт | ISO 8601 • | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Инструменты измерения |
Кратные | Дольные | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
10 1 с | декасекунда | дас | das | 10 −1 с | децисекунда | дс | ds |
10 2 с | гектосекунда | гс | hs | 10 −2 с | сантисекунда | сс | cs |
10 3 с | килосекунда | кс | ks | 10 −3 с | миллисекунда | мс | ms |
10 6 с | мегасекунда | Мс | Ms | 10 −6 с | микросекунда | мкс | µs |
10 9 с | гигасекунда | Гс | Gs | 10 −9 с | наносекунда | нс | ns |
10 12 с | терасекунда | Тс | Ts | 10 −12 с | пикосекунда | пс | ps |
10 15 с | петасекунда | Пс | Ps | 10 −15 с | фемтосекунда | фс | fs |
10 18 с | эксасекунда | Эс | Es | 10 −18 с | аттосекунда | ас | as |
10 21 с | зеттасекунда | Зс | Zs | 10 −21 с | зептосекунда | зс | zs |
10 24 с | йоттасекунда | Ис | Ys | 10 −24 с | йоктосекунда | ис | ys |
применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике |
Происхождение названия
История определений секунды
С 1600-х годов в Европе было принято делить день на 24 часа, которые подразделялись на 60 минут каждый. Около 1680 года лондонский часовщик Уильям Клемент начал делать напольные часы, которые были достаточно точны, чтобы надёжно измерять секунды как 60-е доли минуты. Эти часы использовали анкерный спусковой механизм с секундным маятником для показа секунд на отдельном маленьком циферблате. Такой механизм требовал меньше энергии, испытывал меньшее трение и был более точным по сравнению с штыревым спусковым механизмом. В течение нескольких лет все основные производители часов Великобритании добавили в свои механизмы секундные стрелки.
Сначала секунду определяли как 1/86400 средних солнечных суток, так как уже в древности было известно, что длительность истинных солнечных суток колеблется в течение года (см. Уравнение времени). Астрономические наблюдения XIX и XX столетия показали, однако, что вращение Земли замедляется, а также подвержено нерегулярным скачкам, так что в 1956 году в качестве нового определения секунды была принята секунда эфемеридного времени, определение которой звучало как «1/31 556 925,9747 доля тропического года для 0 января 1900 в 12 часов эфемеридного времени». [3] При этом для определения секунды становились фундаментальными таблицы движения Солнца и планет Ньюкомба, на основании которых определялось эфемеридное время.
Основной принцип квантовой механики — это неразличимость частиц. Таким образом, пока мы не учитываем внешних воздействий, строение всех атомов данного изотопа полностью идентично. Поэтому они представляют собой идеальные механизмы, которые воспроизводятся по желанию исследователя с точностью, ограниченной лишь степенью влияния внешних воздействий. Поэтому развитие часов — хранителей времени, привело к тому, что точность шкалы времени, реализуемой атомными часами, превысила точность астрономического определения, которое к тому же страдало от невозможности точной воспроизводимости эталона секунды. Поэтому было решено перейти к реализации секунды на основе атомных часов, взяв за основу какой-то переход в атомах, слабо подверженных внешнему воздействию. После обсуждения было решено взять атомы цезия, обладающие дополнительно тем достоинством, что цезий имеет только один стабильный изотоп, а новое определение секунды составить таким образом, чтобы она наиболее точно соответствовала применяемой эфемеридной секунде. Измерения длились несколько лет, [4] и в 1965 году на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом по мерам и весам было принято новое определение секунды, а в 1967 году оно было утверждено на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967) в Резолюции I.
История секунды
На наших часах секунда – самая маленькая единица времени. Конечно, если поднапрячься, то можно разглядеть в этом отрезочке и половинку, а близорукий счастливчик, пожалуй, и четвертинку увидит, но это и все
На наших часах секунда – самая маленькая единица времени. Конечно, если поднапрячься, то можно разглядеть в этом отрезочке и половинку, а близорукий счастливчик, пожалуй, и четвертинку увидит, но это и все. Человечество, однако, в лице своих бегунов, с одной стороны, и ученых, с другой, давно перешагнуло за этот рубеж.
На стометровке уже спорят из-за сотых долей секунды, а космическим зондам команды подают с точностью до тысячных. Но и это, оказывается, не предел: так называемые атомные часы на цезии «тикают» 9 с лишним миллиардов раз в секунду, а на днях создали новые часы, на атомах ртути, еще точнее. Как же это мы до такой жизни дошли? Ведь всего лет пятьсот назад никакие часы эту даже целую секунду уловить не могли!
Как бы ни было, самую мелкую часть своего круга они назвали «геш». Это слово у них вообще означало единицу чего-нибудь: один человек (мужчина) – геш, один его член (фаллос) – геш, единица времени –тоже геш. Но поскольку этот последний геш они измерять не могли, то он долго оставался втуне за ненадобностью.
Даже древние греки, на что хитроумный и тоже талантливый народ, не могли мерить точнее минут, хотя названия такого еще и не знали: их великий астроном Гиппарх первым измерил длительность солнечного года и ошибся всего на каких-то шесть минут. Но сколько это было в секундах, он сказать не мог, потому что даже слова такого еще не было. Его придумали римляне. Они переняли у греков (а те у шумеров) деление круга сначала на 60, а потом еще на 60 частей. Это первое уменьшение получило название «прима минута», а второе — «секонда минута». I1/ 360 часть круга («геш») и стала поэтому называться «секунда».
Тогдашние часы, гномоны и прочее, секунд мерить не могли, поэтому ученые рассуждали о них только теоретически. Тем не менее, дорассуждались: к середине 15 XV века, усилиями множества мыслителей, в основном церковных (потому что в те времена измерение времени было преррогативой церкви), сложилось, минуя всяких законодателей, общее мнение, что сутки нужно делить на 24 часа, час – на 60 минут, а минуту – на 60 секунд.
А тут подоспела и практическая нужда в секундах. Мореплаватели уже могли определять географическую широту (по углу подъема Солнца), но не умели вычислять долготу, и от этого нередко сбивались с курса и погибали.
Между тем измерить долготу можно было бы, имея точные часы: посмотри, на сколько полдень по часам, взятым в Лондоне или Амстердаме, отстоит от местного полдня, вот тебе и долгота. Но для этого нужно было, чтобы часы при перевозке сохраняли точность хода до секунды и даже меньше, и задача эта оказалась для техники того времени такой трудной, что британское Адмиралтейство объявило за ее решение награду в 20 тысяч фунтов.
Решил задачу замечательный английский часовщик Джон Гаррисон, но премию за создание первого в истории морского хронометра он получил лишь спустя годы. Жуткая история.
Так или иначе, секунда вошла в научный обиход, и ученые стали думать, как ее определить. Долгое время пользовались простым представлением о ней, как о 1/86400 части солнечного дня. Лет 40 назад секунду переопределили как 1/31556925,9747 часть солнечного (тропического года).
А потом были изобретены часы, основанные на колебаниях атома цезия, и с тех пор под секундой стали понимать – уже независимо от дня или года – совокупную длительность 9192631,770 таких колебаний. Бедный Гаррисон схватился бы за голову: его хронометр отстал за время путешествия из Англии на Ямайку на 5 секунд, а цезиевый отстает на 1 секунду за 316 тысяч лет!
Миллисекунда
Секу́нда (обозначение: s, с) — единица измерения времени, одна из основных единиц СИ и СГС.
Одна секунда — это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К при отсутствии возмущения внешними полями. Это определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году). Точный текст определения секунды, утверждённого на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967), Резолюция I: «Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133». Чуть ранее, в 1965 году, на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом по мерам и весам было временно принято определение секунды, основанное на атомном стандарте частоты. В декларации Международного комитета по мерам и весам было сказано, что эталон секунды «…представляет собой переход между сверхтонкими уровнями F=4, M=0 и F=3, M=0 основного состояния 2S1/2 атома цезия-133, не возмущённого внешними полями, и что частоте этого перехода приписывается значение 9 192 631 770 герц».
Содержание
Кратные и дольные единицы
С единицей измерения «секунда», как правило, используются только дольные приставки СИ (кроме деци- и санти-). Для измерения больших интервалов времени используются единицы минута, час, сутки, и т.д.
Секунда (единица времени)
Секу́нда (обозначение: s, с) — единица измерения времени, одна из основных единиц СИ и СГС.
Одна секунда — это интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного (квантового) состояния атома цезия-133 в покое при 0 К при отсутствии возмущения внешними полями. Это определение было принято в 1967 году (уточнение относительно температуры и состояния покоя появилось в 1997 году). Точный текст определения секунды, утверждённого на XIII Генеральной конференции по мерам и весам (1967), Резолюция I: «Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133». Чуть ранее, в 1965 году, на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом по мерам и весам было временно принято определение секунды, основанное на атомном стандарте частоты. В декларации Международного комитета по мерам и весам было сказано, что эталон секунды «…представляет собой переход между сверхтонкими уровнями F=4, M=0 и F=3, M=0 основного состояния 2S1/2 атома цезия-133, не возмущённого внешними полями, и что частоте этого перехода приписывается значение 9 192 631 770 герц».
Содержание
Кратные и дольные единицы
С единицей измерения «секунда», как правило, используются только дольные приставки СИ (кроме деци- и санти-). Для измерения больших интервалов времени используются единицы минута, час, сутки, и т.д.
Кратные | Дольные | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
10 1 с | декасекунда | дас | das | 10 −1 с | децисекунда | дс | ds |
10 2 с | гектосекунда | гс | hs | 10 −2 с | сантисекунда | сс | cs |
10 3 с | килосекунда | кс | ks | 10 −3 с | миллисекунда | мс | ms |
10 6 с | мегасекунда | Мс | Ms | 10 −6 с | микросекунда | мкс | µs |
10 9 с | гигасекунда | Гс | Gs | 10 −9 с | наносекунда | нс | ns |
10 12 с | терасекунда | Тс | Ts | 10 −12 с | пикосекунда | пс | ps |
10 15 с | петасекунда | Пс | Ps | 10 −15 с | фемтосекунда | фс | fs |
10 18 с | эксасекунда | Эс | Es | 10 −18 с | аттосекунда | ас | as |
10 21 с | зеттасекунда | Зс | Zs | 10 −21 с | зептосекунда | зс | zs |
10 24 с | йоттасекунда | Ис | Ys | 10 −24 с | йоктосекунда | ис | ys |
применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике |
Что может случиться за 1 секунду?
См. также
Ссылки
Единицы СИ |
---|
Основные: метр | килограмм | секунда | ампер | кельвин | кандела | моль |
Производные: радиан | стерадиан | герц | градус Цельсия | катал | ньютон | джоуль | ватт | паскаль | кулон | вольт | ом | сименс | фарад | вебер | тесла | генри | люмен | люкс | беккерель | грей | зиверт |
Секунда | |
---|---|
Стандарт | ISO 8601 • |
Инструменты измерения |