Секунда | это… Что такое Секунда?
У этого термина существуют и другие значения, см. Секунда (значения).
Мигание серого сигнала происходит приблизительно раз в секунду.
Секу́нда (русское обозначение: с; международное: s) — единица измерения времени, одна из основных единиц Международной системы единиц (СИ) и системы СГС.
Представляет собой 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[1]:
|
В 1965 году, на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом мер и весов было временно принято определение секунды, основанное на атомном стандарте частоты. В декларации Международного комитета по мерам и весам было сказано, что эталон секунды:
|
Термин заимствован в XVIII веке из латыни, где «secunda» — сокращение выражения «pars minuta secunda» — «часть мелкая вторая» (часа), в отличие от «pars minuta prima» — «часть мелкая первая» (часа).
Содержание
|
такжеКратные 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 | ||
| 101 с | декасекунда | дас | das | 10−1 с | децисекунда | дс | ds |
| 102 с | гектосекунда | гс | hs | 10−2 с | сантисекунда | сс | cs |
| 103 с | килосекунда | кс | ks | 10 | миллисекунда | мс | ms |
| 106 с | мегасекунда | Мс | Ms | 10−6 с | микросекунда | мкс | µs |
| 109 с | гигасекунда | Гс | Gs | 10−9 с | наносекунда | нс | ns |
| 1012 с | терасекунда | Тс | Ts | 10−12 с | пикосекунда | пс | ps |
| 1015 с | петасекунда | Пс | Ps | 10−15 с | фемтосекунда | фс | fs |
| 1018 | эксасекунда | Эс | Es | 10−18 с | аттосекунда | ас | as |
| 1021 с | зеттасекунда | Зс | Zs | 10−21 с | зептосекунда | зс | zs |
| 1024 с | йоттасекунда | Ис | Ys | 10−24 с | йоктосекунда | ис | ys |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике | |||||||
Происхождение названия
Слово секунда происходит от латинского словосочетания secunda divisio[2].
Это означает второе деление часа (в шестидесятиричной системе счисления).
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.
Интересные факты
- За одну секунду:
- свет преодолеет 299 792 458 м в вакууме;
- на сетчатку глаза попадёт 550 трлн периодов световой волны зелёного цвета;
- Земля преодолеет по орбите вокруг Солнца 29 785,9 м;
- кристалл кварца, на котором работают кварцевые часы, совершит 32 768 колебаний;
- Одна секунда приближённо равна 1 / 31 556 925,9747 части времени обращения Земли вокруг Солнца в 1900 году.
См. также
- Секунда координации
- Единицы измерения времени
- СИ
- Международное атомное время
- Герц
- Всемирное координированное время
- Беккерель
- Атомные часы
- Магнито-оптическая ловушка
Литература
- Время и частота.
[Сб. ст.], под ред. Д. Джесперсена [и др.], пер. с англ., М., 1973.
[Сб. ст.], под ред. Д. Джесперсена [и др.], пер. с англ., М., 1973.Примечания
- ↑ ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
- ↑ Секунда (единица времени) — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание). Н. С. Блинов
- ↑ Leap Seconds. Time Service Department, United States Naval Observatory. Архивировано из первоисточника 27 мая 2012. Проверено 31 декабря 2006.
- ↑ S Leschiutta (2005). «The definition of the ‘atomic’ second». Metrologia 42 (3): S10–S19. DOI:10.1088/0026-1394/42/3/S03.
Ссылки
- Секунда (единица времени)
Секунда | это… Что такое Секунда?
У этого термина существуют и другие значения, см. Секунда (значения).
Мигание серого сигнала происходит приблизительно раз в секунду.
Секу́нда (русское обозначение: с; международное: s) — единица измерения времени, одна из основных единиц Международной системы единиц (СИ) и системы СГС.
Представляет собой 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
|
В 1965 году, на XII Генеральной конференции по мерам и весам, а также Международным комитетом мер и весов было временно принято определение секунды, основанное на атомном стандарте частоты.
|
Термин заимствован в XVIII веке из латыни, где «secunda» — сокращение выражения «pars minuta secunda» — «часть мелкая вторая» (часа), в отличие от «pars minuta prima» — «часть мелкая первая» (часа).
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 | ||
| 101 с | декасекунда | дас | das | 10−1 с | децисекунда | дс | ds |
| 102 с | гектосекунда | гс | hs | 10−2 с | сантисекунда | сс | cs |
| 103 с | килосекунда | кс | ks | 10−3 с | миллисекунда | мс | |
| 106 с | мегасекунда | Мс | Ms | 10−6 с | микросекунда | мкс | µs |
| 109 с | гигасекунда | Гс | Gs | 10−9 с | наносекунда | нс | ns |
| 1012 с | терасекунда | Тс | Ts | 10−12 с | пикосекунда | пс | ps |
| 1015 с | петасекунда | Пс | Ps | 10−15 с | фемтосекунда | фс | fs |
| 1018 с | эксасекунда | Эс | Es | 10−18 с | аттосекунда | ас | as |
| 1021 с | зеттасекунда | Зс | Zs | 10−21 с | зептосекунда | зс | zs |
| 1024 с | йоттасекунда | Ис | Ys | 10−24 с | йоктосекунда | ис | ys |
| применять не рекомендуется не применяются или редко применяются на практике | |||||||
Происхождение названия
Слово секунда происходит от латинского словосочетания secunda divisio[2].
Это означает второе деление часа (в шестидесятиричной системе счисления).
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.
Интересные факты
- За одну секунду:
- свет преодолеет 299 792 458 м в вакууме;
- на сетчатку глаза попадёт 550 трлн периодов световой волны зелёного цвета;
- Земля преодолеет по орбите вокруг Солнца 29 785,9 м;
- кристалл кварца, на котором работают кварцевые часы, совершит 32 768 колебаний;
- Одна секунда приближённо равна 1 / 31 556 925,9747 части времени обращения Земли вокруг Солнца в 1900 году.
См. также
- Секунда координации
- Единицы измерения времени
- СИ
- Международное атомное время
- Герц
- Всемирное координированное время
- Беккерель
- Атомные часы
- Магнито-оптическая ловушка
Литература
- Время и частота. [Сб. ст.], под ред. Д. Джесперсена [и др.], пер. с англ., М., 1973.
[Сб. ст.], под ред. Д. Джесперсена [и др.], пер. с англ., М., 1973.Примечания
- ↑ ГОСТ 8.417-2002. Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
- ↑ Секунда (единица времени) — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание). Н. С. Блинов
- ↑ Leap Seconds. Time Service Department, United States Naval Observatory. Архивировано из первоисточника 27 мая 2012. Проверено 31 декабря 2006.
- ↑ S Leschiutta (2005). «The definition of the ‘atomic’ second». Metrologia 42 (3): S10–S19. DOI:10.1088/0026-1394/42/3/S03.
Ссылки
- Секунда (единица времени) — статья из Большой советской энциклопедии (3-е издание). Н. С. Блинов
секунд (с) – NPL
Секунда – это единица времени в системе СИ.
Секунда используется для измерения времени. Помимо того, что мы можем определять время суток, точное хронометраж является ключом к спутниковым навигационным системам, лежит в основе функционирования Интернета и упрощает отметку времени для транзакций в финансовой торговле.
Древние цивилизации использовали солнечные часы и обелиски для определения времени, которое было не очень точным и ограничивалось пасмурной погодой или ночью. Эти методы хронометража были основаны на суточном вращении Земли вокруг своей оси. Однако этот период вращения недостаточно регулярен, чтобы служить определением для современных приложений.
Атомные часы, которые отсчитывают время, используя энергию перехода в атомах, произвели революцию в хронометрии. В 1955 году NPL разработала первые работающие атомные часы с цезиевым пучком. Эти часы были настолько точными, что за триста лет отставали или отставали только на одну секунду. Современные атомные часы могут быть в миллион раз точнее этого показателя и лежат в основе спутниковых технологий, таких как GPS или Интернет.
Определение
Секунда определяется путем принятия фиксированного числового значения частоты цезия ∆ν, частоты невозмущенного сверхтонкого перехода атома цезия-133 в основном состоянии, равной 9192 631 770, выраженное в Гц, что равно s −1 .
Формулировка определения обновлена в 2019 году.
Подробнее о переопределении
Приложение
Спутниковые навигационные системы определяют местоположение, используя сигналы атомных часов на борту спутников.
Точная временная отметка финансовых транзакций важна для предотвращения торговых нарушений и ведения контрольного журнала.
Вы знали?
- Время не везде течет с одинаковой скоростью
- NPL построила первые работающие цезиевые атомные часы в 1955 году
- NPL создает часы с точностью до одной секунды за все время жизни Вселенной (14 миллиардов лет)
Наука об устройстве
На протяжении тысячелетий вращение Земли было нашим самым стабильным хронометром.
Однако кварцевые и атомные часы, изобретенные в XIX в.30-е и 1950-е годы были еще лучшими хронометристами и показали, что Земля не вращается постоянно, а «качается».
Атом можно представить в виде мини-солнечной системы с тяжелым ядром в центре, окруженным электронами, движущимися по различным орбитам. Орбиты соответствуют энергетическим уровням, а электроны могут перемещаться между уровнями только тогда, когда они поглощают или выделяют нужное количество энергии.
Эта энергия поглощается или высвобождается в виде электромагнитного излучения, частота которого зависит от разницы в энергии между двумя уровнями. Измеряя частоту электромагнитного излучения, как подсчитывая количество качаний маятника, мы можем измерить течение времени.
Измерение времени стало основной частью повседневной жизни, и точность до ближайшей минуты или нескольких секунд обычно достаточна для большинства человеческих действий, но очень точное время играет жизненно важную роль во многих других аспектах современного мира.
Спутники Глобальной системы позиционирования (GPS) передают сигналы времени от бортовых атомных часов, которые позволяют наземным транспортным средствам, кораблям и самолетам определять свое местоположение с точностью до нескольких метров.
Разрабатываются часы для 21-го века на основе одиночных холодных захваченных ионов или наборов атомов. Ионы — это заряженные атомы, которые могут почти бесконечно улавливаться электромагнитными полями и охлаждаться лазерным лучом почти до абсолютного нуля. Таким образом, определенные оптические поглощения в ионах могут иметь очень чистую частоту. Этого можно добиться и для атомов, захваченных пересекающимися световыми лучами.
В NPL разрабатываются оптические часы, точность которых примерно в 100 раз выше, чем у лучших современных атомных часов микроволнового диапазона. Это равносильно потере или выигрышу не более одной секунды в возрасте Вселенной.
Узнайте об исследованиях NPL в этой области
Дополнительная информация об определениях единиц СИ из BIPM
Определение, история, объяснение и часто задаваемые вопросы
Знаете ли вы, что такое секунда? Это единица измерения времени, которая помогает нам определить точный период.
Люди иногда путаются в вопросе «что такое секунда?». У каждых часов есть крошечная и тонкая палочка, которая вращается вокруг всего числа (начинается и заканчивается на 12).
Что ответить на вопрос «как определяется секунда»? Ответ очень простой и полезный. Вы узнаете процесс подтверждения времени по часам. Эта информация поможет вам узнать больше о втором определении.
Как измеряется секунда?
Официально подтверждено, что 1 секунду можно измерить затратой времени 9 192 631 770 циклов излучения электронов. Наблюдение довольно простое, поскольку электроны, излучающие энергию, представляют собой два разных энергетических уровня атома, называемого цезием-133.
История Вторая?
Секунда изначально использовалась как минимальный расчет времени. Но эволюция времени вносит определенные коррективы в эту концепцию. На данный момент секунда является одной из основных единиц измерения времени.
Вы можете найти второе определение физики с точки зрения частоты излучения.
Из предыдущих концепций секунда использовалась для определения 1/86 400 среднего солнечного дня. Это поможет вам понять концепцию, согласно которой значение секунды является средним периодом вращения Земли вокруг своей оси. Ось движения (вращательного движения) земли расположена относительно солнца.
[Изображение будет загружено в ближайшее время]
Определение секунд во времени
В 20 веке старое определение времени стало неадекватным. Причиной этого является требование повышенной точности хронометража.
Другое определение появилось для второго в 1957 году. Оно было предложено Международным комитетом мер и весов. Комитет решил, что секунда составляет 1/31 556 925,9747 длины тропического года (1900 г.).
Но это еще не конец. Однако в середине 1967 года 13-я Генеральная конференция по мерам и весам приняла условное решение определить секунду как 9 192 631 770 циклов излучения.
Революция была связана с чередованием двух сверхтонких уровней. Каждый уровень атома цезия-133 активизировался из своего основного состояния.
[Изображение скоро будет загружено].
Ученые выбрали количество циклов излучения для измерения длины определенной секунды. Каждое излучение атома Cs было взято максимально точно.
В настоящее время это устаревший метод, разработанный астрономами для определения секунды эфемеридного времени. Утверждение имело определение доли тропического года, данное выше.
Некоторые постоянные наблюдения говорят нам, что период обращения Земли постоянно меняется. Итак, все эти теории не устоят после того, как будет признано, что вращение Земли непостоянно.
Время от времени необходимо добавлять некоторые обязательные процессы для определения «секунды». Определение секунды гарантирует, что атомная шкала времени остается синхронизированной с природой.
Мы называем это всемирным скоординированным временем (UTC).
UTC – это тот, кто представляет единственное определение секунды в Международной системе единиц (СИ).
Что такое секунда в физике?
Секунда — важный отрезок времени. В современном формате времени решающую роль играет секунда. Некоторые преобразования секунды приведены в таблице ниже:
1 minute | 60 seconds |
1 hour | 60 minutes = 3600 seconds |
1 day (24 hours) | 86 400 секунд |
Время (включая часы, минуты и секунды) является одним из важных сегментов нашей жизни. Мы имеем дело почти со всем, делая некоторые вещи, такие как отслеживание времени, отслеживание времени и определение времени. Время — это неизменный факт, который прямо или косвенно влияет на каждый аспект нашей жизни.