Másodszor)

Második
Ez az animáció másodpercenként egyszer előforduló villámot ábrázol.
Flashingsecond.gif Ez az animáció másodpercenként egyszer előforduló villámot ábrázol.
Információ
Rendszer A Nemzetközi Rendszer alapegységei
… Egysége Idő
Szimbólum s

A második egy mértékegysége az idő szimbólum s (nincs dot abbreviatory). Minőségileg ez időtartama megegyezik a perc hatvanadik részével, maga a perc pedig az óra hatvanadik része . Ezenkívül a szó etimológiája származik abból a rövidített franciáskodásból , amelyet a középkori latin nyelvben a minutum secunda kifejezés jelent , ami szó szerint másodrendű percet , vagyis az óra második felosztását jelenti .

Ez a Nemzetközi Rendszer (SI) és a CGS rendszer egyik alapegysége . Mennyiségileg az SI másodpercet számos rezgés hossza határozza meg (pontosan 9 192 631 770), amelyek a cézium atomjára vonatkozó fizikai jelenséghez kapcsolódnak . Ezen rezgések mérését és számlálását atomórák végzik .

Választható alap 60

Elejétől a II th  évezred ie. AD , a mezopotámiaiak számláltuk bázis 60 egy számlálási helyzetben származó adalék-típusú számozási rendszer és vegyes bázis sumérok . Ez a rendszer általában a babiloni civilizációhoz kapcsolódik , amely -1800 után és korszakunk kezdetéig foglalta el Mezopotámia déli részét. Ez az alap az évszázadokat átlépte: ma megtalálható a szögek fokban ( 360 ° = 6 × 60 ° ) történő jelölésében vagy az idő felosztásában ( 1 óra = 60 perc = 60 2 másodperc ).

Időmérési szabvány

A második, az időegység meghatározását a nemzetközi rendszerben az egyes korszakok ismeretei és technikai lehetőségei alapján hozták létre az 1889-es első súly- és mértékkonferencia óta.

„A második, az s szimbólum, az SI időegysége. Ezt úgy határozzuk meg, hogy a cézium frekvenciájának rögzített számértékét vesszük , a zavartalan cézium 133 atom alapállapotának hiperfinom átmenetének frekvenciája, Hz-ben kifejezve egyenlő 9 192 631 770, egységnyi s -1  .

Ez a meghatározás a pontos összefüggést jelenti = 9 192 631 770  Hz . Ennek a relációnak a megfordításával a másodikat az állandó függvényében fejezzük ki  :

vagy

Ebből a meghatározásból következik, hogy a második megegyezik a zavartalan cézium-133 atom alapállapota két hiperfinom szintje közötti átmenetnek megfelelő sugárzás 9 192 631 770 periódusának időtartamával . "

Az idő mérésére szolgáló második szabvány tehát a cézium 133 atom által kibocsátott hullám periódusának többszöröse, amikor az egyik elektronja megváltoztatja az energiaszintet . Így a definícióktól mentünk át, bizonyos módon csökkenő módon , amelyben a második az ismert időtartamú intervallum kisebb intervallumokra történő felosztásából származik, egy felmenő definícióba, ahol a második egy kisebb intervallum többszöröse.

A 1997-es ülésén, a Nemzetközi Bizottság megerősítette, hogy a meghatározás a második kifejezés egy atom a cézium- egy hőmérséklet a 0  K , azaz a abszolút nulla . Ez az utolsó pontosság hangsúlyozza azt a tényt, hogy 300  K -nál a szóban forgó átmenet elméleti értékéhez képest a fekete test sugárzási hatásai miatt elmozdul a frekvenciában . Ezt a korrekciót az elsődleges frekvencia-szabványokra, és ezért a Nemzetközi Atomidőre (TAI) követték 1997-től , amikor ez a többi bizonytalansági forráshoz képest már nem volt elhanyagolható.

Ma van pontossággal fel a 14 th  tizedesig (10 -14 ). Az úgynevezett TAI skála pontossága és stabilitása, amelyet főleg atomi cézium sugárhajtású órákból nyertek, körülbelül 100 000-szer nagyobb, mint az efemerisz idő . Ráadásul az SI legpontosabban ismert egysége .

Származtatott egységek

Szabványosított egységek és szimbólumok az SI-ben

A Nemzetközi Egységrendszer előtagjai lehetővé teszik a második tizedes és többszörösének a létrehozását. Míg a decimális szubszorpciókat (ezredmásodperc, mikroszekundum, nanoszekundum, stb.) Meglehetősen gyakran használják, addig a sokszorosokat (kilosekundumokat ( ks ) 1000 másodpercig, megaszekundumokat stb.) Nagyon ritkán használják, a 60 ( perc , óra ), majd 24 ( nap ) előnyben részesítik őket.

A Nemzetközi Rendszerben használt második többszörösei :

Az SI-ből származtatott szokásos egységek és jelölések

Vannak más szokásos egységek, amelyeket az SI nem ír le , de azokból származnak:

Helytelen értékelések

Helytelen egy vagy két prím ("′" és "″" karakter) használata az időbeli perc és a másodperc megfelelő szimbólumaként, ezek a jelek az ív percét és másodikját, a d 'ív fokozatának felosztását jelölik .

Hasonlóképpen nem helyes rövidítéseket használni a szimbólumokhoz és az egységek nevéhez, például "sec" ("s" vagy "second").

Többszörös és többszörös

A Nemzetközi Egységrendszer előtagjai lehetővé teszik a második tizedes és többszöröseinek létrehozását. Amint azt fentebb jeleztük, a többszöröseket gyakran használják a többszörösektől eltérően.

Itt található a második többszörösének és többszörösének a táblázata:

10  N Vezetéknév Szimbólum Összeg
10 24 yottasecund Igen Kvadrillió
10 21 zettasecund Zs Trilliard
10 18 exasecond Is Billió
10 15 petasecond Ps Biliárd
10 12 terasecond Ts Billió
10 9 gigaszekundum Gs Milliárd, ezermillió
10 6 megamásodperc Kisasszony Millió
10 3 kilosecund ks Ezer
10 2 hektoszekundum hs Száz
10 1 dekaszekundum das Tíz
1 második s A
10 −1 döntő ds Tizedik
10 −2 centisekundum cs Századik
10 −3 miliszekundum Kisasszony Ezredik
10 −6 mikroszekundum μs Milliós
10 −9 nanoszekundum ns Milliárdos
10 −12 picosecund ps Milliárdos
10 −15 femtoszekundum fs Biliárd
10 −18 attosecond ász Trillionth
10 −21 kb. másodpercig zs Trilliardth
10 −24 yoctosecund ys Negyedmilliárd

Nagyságrendek

Megjegyezhetjük, hogy az univerzum másodpercekben kifejezett kora megközelíti a 4,3 × 10 17  másodpercet , ami kevés értelmet ad a zettaszekundumokban vagy yottasekundumokban kifejezett sokkal nagyobb időtartamoknak.

Hasonlóképpen, a milliárd másodperc hozzávetőlegesen 31 év 8 hónapnak és 8 napnak felel meg, ami inkább emberi léptékű.

Ezzel szemben a rendkívül rövid időtartamú területen a Max Planck Kvantumoptikai Intézet  (in) 2004-ben megmérte az attoszekundumos lézer ultraibolya 250 impulzusával gerjesztett elektronok utazási idejét ; 100 attoszekundumonként mért helyzet, amely 1 × 10 −16 másodpercnek felel meg - összehasonlításképpen: egy attoszekundum másodpercig, egy másodperc körülbelül 31,54 milliárd évig tart. Ahhoz, hogy egy jobb ötlete a bátorság, a Niels Bohr modell a hidrogénatom , az elektron pályája az atommag körül tart 150 attoseconds (de a jelenlegi atomi modellek úgy vélik, hogy az elektron nem forog).  

A berlini Max Born Nemlineáris Optikai és Spektroszkópiai Intézet (MBI) 2010-ben a legalacsonyabb szabályozható impulzus-időtartam rekordját állította fel, elérve a 12 attoszekundumot.

A kisebb időegységek, a zeptoszekundum és a yoctosecund, még mindig értelmesek lehetnek szubatomi skálán, de a jelenlegi eszközökkel nem mérhetők.

Egyéb szokásos nemlineáris időegységek

Más szokásos mértékegységek nem felelnek meg a másodpercek pontos számának, ezért nem számítanak időegységnek az SI-ben, sőt nem is közvetlenül származnak belőle, mivel csak közelítések a saját nemlineáris rendszerükben, valódi időtartam másodpercekben IF:

Számos országban azonban egy naptári nap törvényes idejét most az SI órákban, percekben és másodpercekben kifejezett időtartama határozza meg: a naptári napok és a napenergia napok átállítását ma időről időre elvégzik átlagos ugrás másodpercben , bizonyos napokon beillesztve vagy törölve a nap végén (így a törvényes naptári napok általában 24 órásak az SI-ben, de egyes napok rövidülnek vagy egy-két másodperccel meghosszabbodnak az SI-ben). Ez lehetővé tette számos területen a hagyományos szolár másodpercek, percek és órák, sőt a naptári másodpercek, percek és órák használatának kiküszöbölését annak költségével, hogy egy naptári nap törvényes időtartama bonyolultabbá váljon.

Outlook

Frekvencia és időmérési szabvány

Az optikai frekvenciákon történő elektronikus átmeneten alapuló legújabb atomórák fejlesztései lehetővé tették a legjobb cézium sugárhajtású óráknál stabilabb órák felépítését . A 24 -én Általános Súly- és Mértékügyi Konferencia , ezek az atomok és azok frekvenciákat adtunk a másodlagos reprezentációit a második.

Szerint a publikációkat a teljesítmény e frekvencia szabványok (beleértve a Nature of2013 július), ezek az órák a jövőben a második új meghatározásához vezethetnek.

Megjegyzések és hivatkozások

Megjegyzések

  1. A 24  órás nap 24 × 60 × 60 = 86,400 másodpercnek felel meg .
  2. Vö. Atom

Hivatkozások

  1. SI brosúra 2019 , p.  18.
  2. SI brosúra 2019 , p.  18.
  3. Mértékegységek: az SI
  4. SI brosúra 2019 , p.  33
  5. SI brosúra 2019 , p.  33
  6. Afnor X 02-003 - Alapvető előírások - A számok, mennyiségek, mértékegységek és szimbólumok írásának alapelvei - 6.4. Bekezdés: "Semmilyen esetben sem szabad rövidítéssel helyettesíteni ezeket a szimbólumokat, még akkor is, ha logikusnak vagy következetesnek tűnhetnek, vagy egy szimbólumot helyettesíteni egy másik ". :
    Vezetéknév Szimbólum ne írj
    Időegység második s száraz, "
    perc min mn ”
    Sarok egység másodperc (ív vagy szög) " s
    perc (ív vagy szög) " min
  7. SI brosúra 2019 , p.  35
  8. Az itt használt hosszú skála a francia nyelvű országokban, elsősorban Franciaországban, Kanadában, valamint általában Európában (Nagy-Britannia kivételével) vonatkozik rá.
    A rövid skálát elsősorban az Amerikai Egyesült Államok, Brazília, Nagy-Britannia és más angolul beszélő országok (Kanada kivételével) használják.
  9. (in) Az elektronmozgások a másodperc töredékéig rögzültek , Nature 427., 2004. február 26
  10. A több mint 15 éves működése, a monitoring szolgáltatás www.bulletins-electroniques.com működteti Adit megállt a június végén 2015-ig.
  11. Felbontás 8 a 24 th  CPGM (2011)
  12. A fő egységek definícióinak gyakorlati megvalósítása , BIPM, 2018. november 30
  13. (in) Optikai másodperc kísérleti megvalósítása stroncium rácsos órákkal , Nature Communications, 2013. július 4

Függelékek

Bibliográfia

Kapcsolódó cikkek

Külső linkek