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國際單位制時間的基本單位,符號是s。有時也會借用英文缩写標示為sec.

國際單位制詞頭經常與秒結合以做更細微的劃分,例如ms(毫秒,千分之一秒)、µs(微秒,百萬分之一秒)和ns(奈秒,十億分之一秒)。雖然國際單位制詞頭雖然也可以用於擴增時間,例如ks(千秒)、Ms(百萬秒)和Gs(十億秒),但實際上很少這樣子使用,大家都還是習慣用60進位的分、時和24進位的日做為秒的擴充。

世界公認的秒[编辑]

在現行國際單位制下,在1967年召開的第13屆國際度量衡大會對秒的定義是:133原子基態的兩個超精細能階躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續時間。[1]這個定義提到的銫原子必須在絕對零度時是靜止的,而且在地面上的環境是零磁場[1]在這樣的情況下被定義的秒,與天文學上的曆書時所定義的秒是等效的。

秒的國際標準符號可以參考en:ISO 31-1

與其他時間單位的關係[编辑]

1 國際秒相當於:

歷史的起源[编辑]

本來,被分割為60分又被分割為60秒。在有些語系中,像是波蘭語(tercja)和阿拉伯語(ثالثة),也以60進位制被再細分,但在現代,都是以十進位法來細分小數點以下的時間。

六十進位制來自巴比倫,她們以六十這個因素做為計算數量的單位。但是巴比倫人並沒有將分割為60分,而是古埃及將一分為12時的白天和12時的夜晚,她們也這樣子來區分四季。古希臘天文學家,包括希巴谷托勒密,定義太陽日的24分之一為。 以六十進位細分,使得是一太陽日的86,400分之一。此處雖然如此表示,但很難相信古希臘人需要定義秒。[來源請求]古希臘的時間週期,像是平朔望月定義得非常精確,因為他們不是觀察單一的朔望月,而是以相距數百年的來測量朔望月的平均長度(日數)。不過,發展出擺鐘來保持平時(相對於日晷所顯示的視時),使得成為可測量的時間單位。秒擺的擺長在1660年被倫敦皇家學會提出作為長度的單位,在地球表面,擺長約一米的單擺,一次擺動或是半週期(沒有反複的一次擺動)的時間大約是一秒。 [2]

在1956年,被以特定曆元下的地球公轉週期來定義,因為當時天文學家知道地球在自轉軸上的自轉不夠穩定,不足以作為時間的標準。紐康的太陽表以1900年的暦元描述太陽的運動,所依據的是1750年至1892年的觀測。在1956年,[1]秒的定義如下:

曆書時1900年1月0日12時起算的回歸年的31,556,925.9747分之一為一秒[1]

在1960年,這個定義由第十一次的國際度量衡會議通過。雖然這個定義中的回歸年的長度不能進行實測,但可以經由線性關係的平回歸年的算式推導,因此,有一個具體的瞬時回歸年長度可以參考。因為秒是用於大半個20世紀太陽和月球的星曆表中的獨立時間變數(紐康的太陽表從1900年使用至1983年,布朗的月球表從1920年使用至1983年),因此這個秒被稱為曆書秒[1]

隨著原子鐘的發展,秒的定義決定改採用原子時做為新的定義基準,而不再採用地球公轉太陽定義的曆書秒。

經過多年的努力,英國國家實驗室路易斯·埃森美國海軍天文台威廉·馬克維茲測量出銫原子的超精細躍遷週期和暦書秒的關係。[1]使用過去普通的測量方法,接收來自無線電台WWV的訊號,[3]使用一個原子鐘來測量時間,他們確定了月球相對於地球的軌道運動,也推斷出太陽表面可能有相對於地球的運動。結果,在1967年的第13屆國際度量衡會議上決定以原子時定義的秒作為時間的國際標準單位:

133原子基態的兩個超精細能階躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續時間。[1]

在70年代體認到重力時間膨脹會導致在不同高度的原子鐘有不同的秒,因此每個原子鐘都必須改正為在平均海平面的高度,以取得一致的秒(大地水平面的自轉約改變×10−10的秒長,在1977年開始修正並且在1980年已經制度化了。)。用相對論的術語來說,秒被定義成在轉動的大地水平面上原時[4]

在1977年,在BIPM的會議中又重新定義,加進了新的陳述:

銫原子在0k下是靜止不動的。(This definition refers to a caesium atom at rest at a temperature of 0 K.

修正過的定義似乎暗示理想的原子鐘將只有靜止的一個銫原子發射出單一的頻率。在實務上,無論如何,這個定義意味者在那些原子鐘之內的運作和外推的數值,秒的高精密度應該如上所述的考量到周圍溫度的補償(黑體輻射)。

參見[编辑]

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维基词典上的词义解释:

參考資料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Leap Seconds. Time Service Department, United States Naval Observatory. [2006-12-31]. 
  2. ^ The seconds pendulum
  3. ^ Leschiutta, Sigfrido. The definition of the 'atomic' second. Metrologia: S10–S19. 
  4. ^ R. A. Nelson et al., "The leap second: its history and possible futurePDF (381 KiB)", Metrologia 38 (2000) 509-529, p. 515.

外部鏈結[编辑]