是國際單位制中時間的基本單位,符號是s。有時也會借用英文缩写標示為sec,惟sec於正式文書及學術上應避免使用(應直接使用s)。秒在英文裡的原始詞義是計算小時的六十分之一(分鐘)後,再計算六十分之一。在西元1000至1960年之間,秒的定義是平均太陽日的1/86,400(在一些天文及法律的定義中仍然適用)。在1960至1967年之間,定義為1960年地球自轉一周時間的1/86,400,現在則是用原子的特性來定義。秒也可以用機械鐘、電子鐘或原子鐘來計時。

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。

秒不但是國際單位制中時間的基本單位,也是公分-克-秒制、米-公斤-秒制、米-公噸-秒制及英制單位下的時間基本單位。

世界公認的秒
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:銫133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續時間。

與其他時間單位的關係
1 國際秒相當於:

  • 1/60 分
  • 1/3,600 時
  • 1/86,400 日 (國際天文聯合會的時間單位)
  • 1/31,557,600 儒略年(國際天文聯合會的時間單位)

歷史的起源
在機械鐘錶之前
本來,時被分割為60分,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,他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時分割為60分,而是古埃及將一日分為12時的白天和12時的夜晚,他們也這樣子來區分四季。古希臘天文學家,包括希巴谷和托勒密,定義太陽日的24分之一為時。
以六十進位細分時,使得秒是一太陽日的86,400分之一。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食來測量朔望月的平均長度(日數)。

利用機械鐘錶計時
最早可以顯示秒的時鐘出現在十六世紀的後半。最早用發條驅動,有秒針的鐘是一個沒有刻度,上面有奧菲斯的鐘,是Fremersdorf收藏的一部份,年代約在1560年至1570年之間。在1550至1575年之間,作了一個鐘,每1/5分就有一個刻度。1579年時,Jost Bürgi為作了一個鐘,上面有秒的刻度。擺鐘的發明可以計算平時(相對於日晷所顯示的視時),使得秒成為可測量的時間單位。

現在的量測
「秒」這個時間單位的英文second在16世紀末出現在英文中,約比精確測量到秒的時間要晚一百年。用拉丁文寫作的人,包括罗吉尔·培根、第谷·布拉赫及約翰內斯·克卜勒等科學家仍使用拉丁文的secunda,意思和1200年時的意思相同。

1832年時高斯提議用秒作為厘米-克-秒制的時間單位。英國科學促進協會(BAAS)在1862年表示「所有科學界的人都同意用平均太陽日計算的秒為時間單位。」。BAAS在1874年正式的提出公分-克-秒制,不過在70年後被米-公噸-秒制取代。公分-克-秒制及米-公噸-秒制都以秒為時間單位,定義為平均太陽日的1/86,400。

在1956年,秒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年的曆元描述太陽的運動,所依據的是1750年至1892年的觀測。在1956年,再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:

:銫133原子基態的兩個超精細能階間躍遷對應輻射的9,192,631,770個週期的持續時間。

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 0 K 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,這個定義意味着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)。

秒的各級單位
國際單位制的前置詞可以放在秒的前面,表示比秒要短的時間,但很少用此方式表示比一秒要長的時間()。比一秒要長的時間一般會用非國際單位制的單位,如分鐘、小時、日、儒略年、世紀或千年等單位表示。

其他的定義方式
有時需要用其他和國際單位制不同的定義方法來定義秒。像國際天文聯合會定義世界時的UT0、UT1及UT2系統是以地球自轉為基準得到的時間尺度,就是這样的系統。McCarthy和Seidelmann沒有說明SI制的秒是世界上時間計算的法定標準,他們只說「在這些年來UTC或是成為許多國家法定時間的基礎,或是成為事實上的常用時間基準。」

汉字“秒”的古义
汉字,在古代指的是10-4,比如在《隋书·律历志》中,记载:宋末,南徐州从事史祖冲之,更开密法,以圆径一亿为一丈,圆周盈数三丈一尺四寸一分五厘九毫二七忽,朒数三丈一尺四寸一分五厘九毫二六忽,正数在盈朒二限之间。密率,圆径一百一十三,圆周三百五十五。约率,圆径七,周二十二。

參見

  • 国际单位制
  • 时间单位
  • 时间长度比较
  • 小时
  • 分钟
  • 数量级 (时间)
  • 单位转换
  • 原子时
  • 世界时
  • 閏秒
  • 協調世界時
  • 赫茲
  • 贝可勒尔
  • 比衝:單位流量燃料產生的推力,若燃料以重量計算,單位即為秒
  • 時間標準
  • 毫秒
  • 微秒
  • 纳秒
  • 皮秒
  • 飛秒
  • 計時工具的歷史

參考資料
外部連結

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