İkinci - Second

Bu makale saat zaman birimi ile ilgili. Diğer kullanımlar için bkz İkinci (anlam ayrım) .

ikinci
Saat-sarkaç.gif
Her saniye tik tak eden bir saatin sarkaçla yönetilen eşapmanı
Genel bilgi
Birim sistemi SI temel birimi
Birimi Zaman
Sembol s

İkinci (sembol: s , kısaltma: san ) bir temel birim arasında bir süre içinde Uluslararası Birim Sistemi (SI) ( Fransız : système International d'birleştiren ), yaygın olarak anlaşılan ve tarihsel olarak tanımlanan 1 / 86400 a gün - bu günün önce 24 saate , sonra 60 dakikaya ve son olarak da 60 saniyeye bölünmesinden elde edilen faktör . Analog saatler ve saatlergenellikle yüzlerinde saniyeleri (ve dakikaları) temsil eden altmış onay işareti ve zamanın geçişini saniye cinsinden belirtmek için bir "ikinci el" bulunur. Dijital saatler ve saatler genellikle iki basamaklı bir saniye sayacına sahiptir. İkincisi ayrıca hız için saniyede metre, hızlanma için saniyede metre ve frekans için saniyedeki devir sayısı gibi diğer birkaç ölçüm biriminin bir parçasıdır .

Birimin tarihsel tanımı, Dünya'nın dönüş döngüsünün bu bölünmesine dayanmasına rağmen, Uluslararası Birimler Sistemindeki ( SI ) resmi tanım çok daha sabit bir zaman tutucudur:

İkinci iki arasındaki geçişe karşılık gelen radyasyon 9192631770 sürelerinin zamanına eşit olarak tanımlanmaktadır aşırı ince seviyeleri temel soğukkanlı bir zemin durum arasında Cs-133 atom.

Dünya'nın dönüşü değişkenlik gösterdiği ve aynı zamanda çok az yavaşladığı için, saatleri Dünya'nın dönüşüyle ​​senkronize tutmak için saat zamanına düzensiz aralıklarla bir artık saniye eklenir .

Saniyenin katları genellikle saat ve dakika olarak sayılır. Bir saniyenin kesirleri genellikle onda veya yüzde bir olarak sayılır. Bilimsel çalışmalarda, bir saniyenin küçük kesirleri milisaniye (binde), mikrosaniye (milyonda), nanosaniye (milyarda) ve bazen saniyenin daha küçük birimlerinde sayılır. Saniyenin küçük kesirleriyle günlük bir deneyim, 1 nanosaniyelik bir döngü süresine sahip 1 gigahertz mikroişlemcidir. Kamera obtüratör hızları genellikle, saliseler içinde örneğin ifade edilmiştir 1 / 30 saniye ya da 1 / , 1000 saniye.

Astronomik gözleme dayalı bir takvimden günün altmışlı bölümleri, bugün bildiğimiz gibi saniyeler olmasa da, MÖ üçüncü binyıldan beri var olmuştur. O zamanlar küçük zaman bölümleri ölçülemiyordu, bu yüzden bu tür bölümler matematiksel olarak türetildi. Saniyeleri doğru bir şekilde sayabilen ilk zaman tutucular, 17. yüzyılda icat edilen sarkaçlı saatlerdi. 1950'lerden başlayarak, atomik saatler Dünya'nın dönüşünden daha iyi zaman tutucular haline geldi ve bugün standardı belirlemeye devam ediyorlar.

Saatler ve güneş saati

Dünyanın göreli dönme konumunu ölçmeye bağlı olmayan mekanik bir saat, kendine özgü doğruluk ne olursa olsun, ortalama zaman adı verilen tekdüze zamanı tutar . Bu, saat tarafından sayılan her saniye, dakika ve diğer tüm zaman bölümlerinin, diğer özdeş zaman bölümleriyle aynı süre olacağı anlamına gelir. Ancak görünen zaman denilen, güneşin gökyüzündeki göreli konumunu ölçen bir güneş saati , zamanı tek tip tutmaz. Bir güneş saati tarafından tutulan zaman, yılın zamanına göre değişir, yani saniye, dakika ve diğer tüm zaman bölümleri yılın farklı zamanlarında farklı sürelerdir. Ortalama süre ile görünen zamanla ölçülen günün saati 15 dakika kadar farklılık gösterebilir, ancak tek bir gün bir sonraki günden yalnızca küçük bir farkla farklılık gösterecektir; 15 dakika, yılın bir bölümünde kümülatif bir farktır. Etki, esas olarak, Dünya'nın güneş etrafındaki yörüngesine göre ekseninin eğikliğinden kaynaklanmaktadır.

Görünür güneş zamanı ve ortalama zaman arasındaki fark, antik çağlardan beri gökbilimciler tarafından kabul edildi, ancak 17. yüzyılın ortalarında doğru mekanik saatlerin icadından önce, güneş saatleri tek güvenilir saatlerdi ve görünür güneş zamanı, genel olarak kabul edilen tek standarttı.

Olaylar ve saniye cinsinden zaman birimleri

Bir saniyenin kesirleri genellikle ondalık gösterimde, örneğin 2.01 saniye veya iki ve yüzüncü saniye olarak gösterilir. Saniyenin katları genellikle 11:23:24 veya 45:23 gibi iki nokta üst üste ile ayrılmış olarak dakika ve saniye veya saat, dakika ve saniye olarak ifade edilir (ikinci gösterim belirsizliğe neden olabilir, çünkü aynı gösterim, saat ve dakikayı belirtmek için kullanılır). Saatler veya günler gibi daha uzun zaman dilimlerini saniye cinsinden ifade etmek nadiren mantıklıdır, çünkü bunlar garip bir şekilde büyük sayılardır. Saniyenin metrik birimi için, 10 -24 ila 10 24 saniyeyi temsil eden ondalık önekler vardır .

Saniye cinsinden bazı yaygın zaman birimleri şunlardır: bir dakika 60 saniyedir; bir saat 3.600 saniyedir; bir gün 86.400 saniyedir; bir hafta 604.800 saniyedir; bir yıl ( artık yıllar dışında ) 31.536.000 saniyedir; ve bir ( Gregoryen ) yüzyıl ortalama 3.155.695.200 saniyedir; olası artık saniyeler hariç yukarıdakilerin tümü ile .

Saniye cinsinden bazı yaygın olaylar şunlardır: Bir taş bir saniyede yaklaşık 4,9 metre yükseklikten düşer; yaklaşık bir metre uzunluğunda bir sarkacın bir saniyelik bir salınımı vardır, bu nedenle sarkaçlı saatlerin yaklaşık bir metre uzunluğunda sarkaçları vardır; en hızlı insan sprinterleri saniyede 10 metre koşar; derin suda bir okyanus dalgası bir saniyede yaklaşık 23 metre yol alır; ses havada bir saniyede yaklaşık 343 metre yol alır; Işığın Ay'ın yüzeyinden 384.400 kilometre uzaklıktan Dünya'ya ulaşması 1,3 saniye sürer.

Saniye içeren diğer birimler

Saniye, hertz cinsinden ölçülen frekans (ters saniye veya saniye -1 ), hız (saniyede metre) ve ivme (metre bölü saniye karesi) gibi diğer birimlerin bir parçasıdır . Radyoaktif bozunmanın bir ölçüsü olan metrik sistem birimi becquerel, ters saniye cinsinden ölçülür. Metre ışık hızı ile tanımlanır ve ikincisi; Kilogram, amper, kelvin ve kandela metrik temel birimlerinin tanımları da ikinciye bağlıdır. Tanımı ikinciye bağlı olmayan tek temel birim köstebektir. SI'nın adlandırılmış 22 türetilmiş biriminden sadece ikisi (radyan ve steradian) ikinciye bağlı değildir. Günlük şeyler için birçok türev birim, saat ve dakika cinsinden saat, bir arabanın saatte kilometre veya saatte mil olarak hızı, kilovat saat elektrik kullanımı ve hızı gibi saniyeler değil, daha büyük zaman birimleri cinsinden rapor edilir. dakikada bir döner tabla.

Zaman işleyişi standartları

Dünya çapında bir dizi atomik saat, zamanı fikir birliği ile tutar: saatler doğru zamana "oy verir" ve tüm oylama saatleri, Uluslararası Atom Saati (TAI) adı verilen fikir birliğine uymaya yönlendirilir . TAI atomik saniyeyi "keneler".

Sivil zaman, Dünya'nın dönüşü ile aynı fikirde olacak şekilde tanımlanır. Zaman işleyişi için uluslararası standart, Eşgüdümlü Evrensel Saat'tir (UTC). Bu zaman ölçeği, TAI ile aynı atomik saniyeyi "işaretler", ancak Dünya'nın dönme hızındaki değişiklikleri düzeltmek için gerektiği kadar artık saniyeleri ekler veya atlar .

Saniyelerin atomik saniyelere tam olarak eşit olmadığı bir zaman ölçeği, evrensel zamanın bir biçimi olan UT1'dir . UT1, Dünya'nın güneşe göre dönüşü ile tanımlanır ve artık saniye içermez. UT1, UTC'den her zaman bir saniyeden daha az farklıdır.

Optik kafes saat

Ana madde: Atom saati § Optik saatler

Henüz herhangi bir zaman işleyişi standardının parçası olmasalar da, görünür ışık spektrumunda frekanslara sahip optik kafes saatler artık mevcut ve hepsinin en doğru zaman tutucularıdır. Görünür ışığın kırmızı aralığında 430 THz frekansa sahip bir stronsiyum saati  şimdi doğruluk rekorunu elinde tutuyor: 15 milyar yılda bir saniyeden daha az kazanacak veya kaybedecek, bu da evrenin tahmini yaşından daha uzun. Böyle bir saat, yerçekimi zaman genişlemesi nedeniyle hızındaki değişiklikle 2 cm kadar küçük bir yükseklikteki değişikliği ölçebilir .

Tanım tarihi

Ayrıca bakınız: Zaman işleyişinin tarihi

Saniyenin yalnızca üç tanımı olmuştur: günün bir bölümü olarak, tahmin edilen bir yılın bir bölümü olarak ve bir sezyum atom saatinin mikrodalga frekansı olarak ve günün eski astronomik astronomiden altmışa bölünmüş bir bölümünü gerçekleştirmişlerdir. takvimler.

Takvim saati ve gününün altmışlık bölümleri

Klasik dönemdeki ve daha önceki uygarlıklar, takvimin bölümlerini ve altmışlı bir sayma sistemi kullanarak yaylar yarattılar, bu nedenle o zamanlar ikincisi, günün altmışlı bir alt bölümüydü (antik saniye  = gün/60×60), modern saniye gibi saatin değil (= saat/60×60). Güneş saatleri ve su saatleri en eski zaman tutma cihazları arasındaydı ve zaman birimleri ark dereceleriyle ölçülüyordu. Güneş saatlerinde gerçekleştirilebilecek olandan daha küçük olan kavramsal zaman birimleri de kullanılmıştır.

Orta Çağ'ın doğa filozoflarının yazılarında, mekanik olarak ölçülemeyen matematiksel alt bölümler olan kameri ayın bir parçası olarak 'ikinci'ye göndermeler vardır.

Güneş gününün kesri

14. yüzyıldan başlayarak ortaya çıkan en eski mekanik saatler, saati yarıya, üçe, dörde ve hatta bazen 12 parçaya bölen, ancak asla 60'a bölen göstergelere sahipti. Aslında, saat genellikle 60 dakikaya bölünmüyordu. süre bakımından tek tip. Dakikaları gösteren ilk mekanik saatler 16. yüzyılın sonlarına doğru ortaya çıkana kadar, zaman hakemlerinin dakikaları dikkate alması pratik değildi. Mekanik saatler , güneş saatlerinin gösterdiği görünen zamanın aksine , ortalama zamanı tutuyordu . O zamana kadar, Avrupa'da zamanın altmışlı bölümleri iyi kurulmuştu.

Saniyeleri gösteren en eski saatler 16. yüzyılın son yarısında ortaya çıktı. İkincisi, mekanik saatlerin gelişmesiyle doğru bir şekilde ölçülebilir hale geldi. Saniye işaretli ikinci el eski bahar odaklı kronometre gösteren imzasız saat olduğunu Orpheus 1560 arasında tarihli Fremersdorf koleksiyonunda 1570 16. yüzyılın 3 çeyreğinde, Takiyüddin işaretleri her 1 ile bir saat inşa /5 dakika. 1579'da Jost Bürgi , Hessen'li William için saniyeleri işaretleyen bir saat yaptı . 1581'de Tycho Brahe , gözlemevinde yalnızca dakikaları gösteren saatleri yeniden tasarladı , böylece bu saniyeler doğru olmasa da saniyeleri de gösterdi. 1587'de Tycho, dört saatinin artı veya eksi dört saniye ile uyuşmadığından şikayet etti.

1656'da Hollandalı bilim adamı Christiaan Huygens ilk sarkaçlı saati icat etti. Bir metrenin hemen altında bir sarkaç uzunluğuna sahipti, bu da ona bir saniyelik bir salınım sağlıyordu ve her saniye tıkırdayan bir eşapmanı vardı. Zamanı saniye cinsinden doğru bir şekilde tutabilen ilk saatti. 80 yıl sonra, 1730'larda, John Harrison'ın denizcilik kronometreleri, zamanı 100 günde bir saniyeye kadar doğru tutabiliyordu.

1832'de Gauss , milimetre-miligram-saniye birimleri sisteminde saniyeyi temel zaman birimi olarak kullanmayı önerdi . Bilimde İlerleme İngiliz Derneği (BAAS) 1862 yılında "bilim Bütün erkekler zaman birimi olarak ortalama güneş zaman ikincisini kullanmayı kabul edilmektedir." Belirtmiştir BAAS , 1874'te CGS sistemini resmen önerdi , ancak bu sistem önümüzdeki 70 yıl içinde MKS birimleri tarafından kademeli olarak değiştirildi . Hem CGS hem de MKS sistemleri, temel zaman birimi olarak aynı saniyeyi kullandı. MKS, 1940'larda uluslararası olarak kabul edildi ve ikincisini ortalama bir güneş gününün 1 ⁄ 86.400'ü olarak tanımladı .

Bir efemeris yılının kesri

Ayrıca bakınız: Efemeris zamanı

1940'ların Bir süre, ~ 100 kHz bir işletim frekansı ile kuvars kristal osilatör saatler 10'da 1 parçası Doğruluğu daha iyi vakit tutmaya gelişmiş 8 gündüzün bir çalışma süresi boyunca. Bu tür saatlerin bir konsensüsünün, Dünya'nın dönüşünden daha iyi zaman tuttuğu ortaya çıktı. Metrologlar ayrıca Dünya'nın Güneş etrafındaki yörüngesinin (bir yıl) Dünya'nın dönüşünden çok daha kararlı olduğunu da biliyorlardı. Bu, 1950 gibi erken bir tarihte, ikinciyi bir yılın bir bölümü olarak tanımlamak için önerilere yol açtı.

Dünya hareket açıklanmıştır Newcomb'un Sun Tablo Bu kabul edilmesiyle sonuçlanmıştır 1750 ve 1892 arasında yapılan astronomik gözlemlere dayanarak çağ 1900 güneş göre hareket tahmin etmek için bir formül temin (1895), efemeris zaman ölçeği 1952'de IAU tarafından o dönemde yıldız yılı birimleri olarak ifade edilmiştir. Bu tahmin edilen zaman ölçeği, gök cisimlerinin gözlemlenen konumlarını, hareketlerine ilişkin Newton'un dinamik teorileriyle uyumlu hale getirir. 1955 yılında , yıldız yılından daha temel kabul edilen tropikal yıl , IAU tarafından zaman birimi olarak seçilmiştir. Tanımdaki tropikal yıl ölçülmedi, ancak zamanla doğrusal olarak azalan ortalama bir tropikal yılı tanımlayan bir formülden hesaplandı.

1956'da ikincisi, o döneme göre bir yıl olarak yeniden tanımlandı . İkincisi, böylece " 1 ⁄ 31.556.925.9747 fraksiyonu 0 Ocak 1900 için efemeris saat 12'de" olarak tanımlandı. Bu tanım, 1960 yılında Uluslararası Birimler Sisteminin bir parçası olarak kabul edilmiştir .

"Atomik" ikinci

Ancak en iyi mekanik, elektrik motorlu ve kuvars kristal tabanlı saatler bile çevresel koşullardan farklılık gösterir. Enerji verilmiş bir atomdaki doğal ve kesin "titreşim", zaman işleyişi için çok daha iyidir. Titreşim frekansı (yani radyasyon), atomun tipine ve nasıl uyarıldığına bağlı olarak çok spesifiktir. 1967'den beri, ikincisi tam olarak " sezyum-133 atomunun temel durumunun iki aşırı ince seviyesi arasındaki geçişe karşılık gelen radyasyonun 9,192,631,770 periyodunun süresi " ( 0 K sıcaklıkta ) olarak tanımlanmıştır. Bir saniyenin bu uzunluğu, daha önce tanımlanan efemeris saniyesinin uzunluğuna tam olarak karşılık gelecek şekilde seçilmiştir. Atomik saatler, bu frekansta saniyedeki döngüleri sayarak saniyeleri ölçmek için böyle bir frekansı kullanır. Bu tür radyasyon, doğanın en istikrarlı ve tekrarlanabilir fenomenlerinden biridir. Mevcut atom saatleri nesli, birkaç yüz milyon yılda bir saniye içinde doğrudur.

Atom saatleri artık bir saniyenin uzunluğunu ve dünya için zaman standardını belirliyor .

SI katları

Ana madde: Metrik zaman

SI önekleri genellikle bir saniyeden kısa zamanlar için kullanılır, ancak nadiren bir saniyenin katları için kullanılır. Bunun yerine, belirli SI olmayan birimlerin SI cinsinden kullanımına izin verilir : dakikalar , saatler , günler ve astronomi Jülyen yıllarında .

saniye (ler) için SI katları
alt katlar katlar
Değer SI sembolü İsim Değer SI sembolü İsim insan tarafından okunabilir
10 -1 sn ds desisaniye 10 1 sn das on saniye 10 saniye
10 −2 sn cs santisaniye 10 2 sn hs hektosaniye 1 dakika 40 saniye
10 −3 sn Hanım milisaniye 10 3 sn ks kilosaniye 16 dakika 40 saniye
10 −6 sn µs mikrosaniye 10 6 sn Hanım megasaniye 11.6 gün
10 -9 sn ns nanosaniye 10 9 sn Gs gigasaniye 31.7 yıl
10 −12 sn ps pikosaniye 10 12 sn Ts terasaniye 31.700 yıl
10 −15 sn fs femtosaniye 10 15 sn not petasaniye 31.7 milyon yıl
10 -18 sn olarak attosaniye 10 18 sn Es eksaniye 31.7 milyar yıl
10 -21 sn zs zeptosaniye 10 21 sn Z'ler zettasaniye 31.7 trilyon yıl
10 -24 sn evet yoktosaniye 10 24 sn evet yotasaniye 31.7 katrilyon yıl

Ayrıca bakınız

Notlar

Referanslar

Dış bağlantılar