一秒钟到底有多长?

如题所述

时间单位——秒,最初是根据地球自转一周,即太阳日的1/86400来定义的,但由于在一年的持续时间里太阳日是变化的,就采用平均太阳日的1/86400作为时间单位秒。后来又发现地球的自转运动并非等速进行,于是就以地球绕太阳的公转周期(回归年)作为确定时间单位的基础。1960年第十一届国际计量大会正式承认,以回归年的1/3l556925.9747为秒。这时的不确定度已达10-9量级,相当于三十万年仅差一秒。

由于回归年仍有变化,为了减小秒的复现不确定度,1967年第十三届国际计量大会决定采用现在的秒的定义,即采用量子跃迁的频率:“秒是铯133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间”,称它为原子时。从而使秒的复现不确定度进一步减小,不确定度达到10-15量级,相当于三千万年只差一秒,是目前所有计量单位中复现准确度最高的。按这个新定义复现“秒”的基准,可以同时复现时间单位“秒”和频率单位“赫兹”。

进入21世纪以后,基于离子阱囚禁离子或者光晶格囚禁原子的光学频率标准(光钟)得到了快速发展,评估不确定度指标比现有最好的铯原子喷泉钟高2个数量级。2015年,国际时间频率咨询委员会给出了修改秒定义的路线图,预计在2026年左右考虑基于光钟对秒定义进行修改。

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第1个回答  2019-08-14

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第2个回答  2021-09-15

时间是一个抽象的概念,它没有一个固有的形状,也没有与生俱来的衡量标准,它是在人类生产实践中逐渐形成的。





时间范畴的起源经历了一个漫长的历史过程。人类的生产实践和自然科学的发展,对时间范畴的起源起了决定性的作用。

语言的出现和具体时间概念的产生,是时间范畴起源过程中的第一次巨大飞跃;历法的产生,则是第二次飞跃。

作为时间的哲学范畴,是在哲学史中形成的。亚里士多德最早把时间以逻辑范畴的形态确定下来,基本完成了时间范畴的漫长的起源过程。

19世纪末,将一个平太阳日的1/86400作为1秒,并把这种以地球自转为基础的时间计量系统称为世界时。


20世纪以来,发现地球的自转运动存在着不规则变化,并有减慢的趋势,这样就使得世界时"秒"逐年变化,不能保持恒定。因此,按此定义复现秒的准确度只能达到1×10-8。

1960年第十一届国际计量大会决定采用历书时代替世界时。历书时是以地球的公转运动为基础的。历书时规定从1900年1月0日12时整起算的回归年的1/31556925.9747作为1秒。按此定义复现秒的准确度提高到1×10-9。

但是,历书时通常是由长时间的天文观测来测定的,观测精度较低,无法满足科学技术的飞速发展。

1967年第十三届国际计量大会决定用原子时取代历书时,原子时的秒定义为:"秒是铯—133原子基态的两个越精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间"。按此定义复现秒的准确度已超过1×10-13。

原子钟是目前人类最精确的时间测量仪器,它主要是利用原子不受温度和压力影响的固定频率振荡的原理制成。

虽然可能对很多人来说“原子钟”这个词还比较陌生,但它早已在无声无息中悄然融入了您生活。每天中央电视台发布的时间,就是由一台铯原子钟提供的。

事实上,地球上的基准时间“世界协调时”,是由全世界各个地方的原子钟组的数据,通过比对加权等技术处理后得到的。此外,卫星定位、网络、通讯时间同步都离不开原子钟,换句话来说,您用的GPS、手机、上网等等均依赖原子频标高精确度的时间系统。

自然界中,铷原子发生能级跃迁时,会产生每秒钟超过68亿次的电磁波震动,始终不变。铷原子钟就是利用这种自然现象制作出来的精密计时工具。

工程师们要利用真空罐,模拟铷原子钟在轨长期工作的环境,测试包括频率稳定度、漂移率、准确度等多项指标。

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第3个回答  2019-07-08
时间很重要,每一秒都必需珍惜。因为,我们就只能拥有和把握这一秒,我们不能控制下一秒。
然而,一秒钟能有多长? 如果一个人能活足八十年,那他一共拥有2522880000秒。但能让他可以回味的一生的时间如果能有多少秒?
从母亲身体里走出的那一秒,突然放声啼哭的那一秒,能坐稳不往后倒的那一秒,会叫爸爸妈妈的那一秒,能站稳的那一秒,能迈开小步的那一秒,能背上小书包自己上学的那一秒......第一次牵起心爱的人小手的那一秒,接吻的那一秒,听到自己儿子啼哭的那一秒,失去亲人的那一秒,直至最后让你闭上眼睛的那一秒.......有代表意义的那一秒相对那2522880000秒简直像苍海一滴水,好像可以忽视不计,但恰恰是这几十秒,才让我们感觉到并不白活.换句话来说,有意义的一秒钟,远远长于无意义几十年.
时间的长短,并不在于它由多少秒组成,而在于组成它的秒是不是有意义.
一秒能有多长?一秒可以很长也可以很短,甚至可以忽视不计,因为它完全由你来决定,而不是由表来决定.
第4个回答  2019-07-08
19世纪末,将一个平太阳日的1/86400作为1秒,并把这种以地球自转为基础的时间计量系统称为世界时。20世纪以来,发现地球的自转运动存在着不规则变化,并有减慢的趋势,这样就使得世界时"秒"逐年变化,不能保持恒定。因此,按此定义复现秒的准确度只能达到1×10-8。1960年第十一届国际计量大会决定采用历书时代替世界时。历书时是以地球的公转运动为基础的。历书时规定从1900年1月0日12时整起算的回归年的1/31556925.9747作为1秒。按此定义复现秒的准确度提高到1×10-9。但是,历书时通常是由长时间的天文观测来测定的,观测精度较低,无法满足科学技术的飞速发展。1967年第十三届国际计量大会决定用原子时取代历书时,原子时的秒定义为:"秒是铯—133原子基态的两个越精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期所持续的时间"。按此定义复现秒的准确度已超过1×10-13。