Секу́нда (обозначение: с, s) — единица измерения времени, одна из основных единиц СИ и 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. 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).

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.

Происхождение названия

Слово секунда происходит от латинского словосочетания secunda divisio^[1]. 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».^[2] 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,^[3] 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.

Примечания