الثانية
وحدة أساسية في SI · الكمية: الزمن
01 · التعريف
لآلاف السنين كان دوران الأرض هو ما يعدّ الثانية. في عام 1967 فُكَّت عن الكوكب ورُبطت بذرة السيزيوم — فقد تبيّن أن الأرض ساعة غير دقيقة بما يكفي.
الثانية هي 9 192 631 770 دورة من الإشعاع الموافق للانتقال بين المستويين فائقي الدقة للحالة الأرضية لذرة السيزيوم-133. يبدو الرقم اعتباطياً، لكنه اختير بحيث تتطابق الثانية الجديدة مع القديمة الفلكية بدقة ذلك الزمان. وقد تباطأت الأرض منذئذ: فاليوم أطول من 86 400 ثانية ببضع ميلي ثوانٍ، ويُمتَص الفارق بإدراج الثانية الكبيسة.
تحت الثانية تجري بادئات SI: ms وµs وns وps. وفوقها — الإرث البابلي: الدقيقة والساعة واليوم. الكيلوثانية لا وجود لها في الحياة، وإن كانت مشروعة شكلاً.
02 · التحويل
أدخل فترة زمنية — وسيحوّلها الجواز
الزمن هو الكمية الوحيدة التي يتعايش فيها SI مع النظام الستيني: فالدقائق والساعات لا تنتمي إلى SI، لكنها مقبولة للاستعمال على قدم المساواة مع الثانية. السنة في الجدول يوليانية، 365.25 يوماً: وهي التي تقف خلف السنة الضوئية.
الدقيقة والساعة واليوم مضاعفات مضبوطة للثانية بحكم التعريف: 60 و3600 و86 400. غير أن اليوم التقويمي قد يحوي 86 401 ثانية: إذ تُدرَج الثانية الكبيسة عندما يبلغ الانحراف عن دوران الأرض 0.9 s.
| الوحدة | الاسم | القيمة | أين تُصادَف |
|---|---|---|---|
| ns | نانوثانية | 9·10¹⁰ | دورات المعالج، كمون الشبكة، GPS |
| µs | ميكروثانية | 9·10⁷ | قياسات الإلكترونيات، أزمنة الاستجابة |
| ms | ميلي ثانية | 90 000 | ردة فعل الإنسان، إطارات الفيديو، ping |
| s | الثانية | 90 | الكتابة الأساسية للزمن في SI |
| min | الدقيقة | 1.5 | خارج SI، مقبولة: الجداول، الرياضة |
| h | الساعة | 0.025 | خارج SI، مقبولة: العمل، التعرفات |
| d | اليوم | 0.001042 | خارج SI، مقبول: التقويم، المهل |
| أسب. | الأسبوع | 1.488·10⁻⁴ | الحياة اليومية والتخطيط، خارج SI |
| a | السنة (اليوليانية) | 2.852·10⁻⁶ | 365.25 يوماً — سنة السنة الضوئية |
1 min = 60 s · 1 h = 3600 s · 1 d = 86 400 s — مضاعفات مضبوطة بحكم التعريف
03 · مراتب المقدار
من اليوكتوثانية إلى عمر الكونالثانية: نبضة قلب
04 · أجهزة القياس
بمَ تُعَدّ الثواني
المعيار الأولي: سحابة من الذرات المبرَّدة تُقذف إلى أعلى وتُضاء مرتين بالموجات الدقيقة. عدم الاستقرار 10⁻¹⁶.
أيون سترونشيوم أو إيتربيوم في شبكة ليزرية. الدقة 10⁻¹⁸ — مرشّحات تعريف جديد للثانية.
شوكة رنانة من الكوارتز على 2¹⁵ هرتز: خمس عشرة قسمة على اثنين تعطي ثانية واحدة بالضبط. الساعات والهواتف والعدّادات.
كل قمر صناعي يحمل ساعات ذرية؛ والمستقبِل يأخذ الوقت مجاناً من السماء. نانوثوانٍ — عليها تقوم الملاحة كلها.
05 · قواعد الكتابة
الرمز حرف صغير: s، لا «ث» ولا «ث.»
الثانية لا تحمل اسم شخص، لذا فالرمز صغير وبلا نقطة. «sec» و«msec» من عهد الآلة الكاتبة؛ وفي SI هما s وms. الدقائق والساعات تُكتب min وh، ووقت اليوم بنقطتين رأسيتين: 14:05 لا 14 h 05 min.
06 · الوحدات المجاورة
الثانية واقفة في مقام نصف SI: فالهرتز ثانية مقلوبة، والبيكريل تحلل في الثانية، والمتر في الثانية سرعة. حرِّك الثانية تنزلق الثلاث معاً.
والمتر أيضاً نبت من الثانية: فمنذ 1983 يُعرَّف عبر سرعة الضوء والثانية — أي أن دقة الطول لا تفوق دقة الزمن أبداً.
07 · القسم التاريخي
ماذا كانت الثانية قبل الذرة
جزء من اليوم الشمسي المتوسط. تتباطأ الأرض على غير انتظام، فكانت هذه الثانية «تنجرف» ببطء.
جزء من السنة المدارية 1900.0: رُبط الزمن بدوران الأرض حول الشمس لا باليوم.
جزء من اليوم النجمي — دوران الأرض بالنسبة إلى النجوم. أقصر من العادية بمقدار 0.27 %.
لم تكن السلسلة الستينية تنتهي عند الثانية: فبعد «الجزء الدقيق الثاني» كانت تأتي الثوالث، أي 1/60 من الثانية.
الثانية أدق وحدة في SI، وسائر الوحدات تتوقف عليها
يُحقَّق الكيلوغرام بدقة 10⁻⁸، والمتر 10⁻¹¹، أما الثانية فحتى 10⁻¹⁶ في نافورة السيزيوم و10⁻¹⁸ في الساعات الضوئية. لذا بُنيت تعريفات المتر والقنديلة والأمبير والفولت على الثانية: فهي التي تضع سقف الدقة للنظام كله. مثل هذه الساعات لن تخطئ خلال عمر الكون أكثر من ثانية — ولهذا بالذات يُناقَش الآن إعادة تعريف قادمة، لن تكون على السيزيوم.
الفهرس · النظام الدولي للوحدات
جواز لكل كمية
سبع وحدات أساسية، واثنتان وعشرون مشتقة بأسماء خاصة، وأرشيف الأنظمة الخارجة من الاستعمال. كل واحدة ورقة مستقلة: التعريف، البعد، التحويل، الأجهزة، قواعد الكتابة. بثلاث وثلاثين لغة.
الوحدات الأساسية
افتح جواز الثانيةالمشتقات ذات الأسماء الخاصة
بلون الطين — تلك التي يحوي تعريفها الثانيةالأنظمة التاريخية
أرشيف الرموزلغة الجواز
36 لغة. الرمز s والصيغ لا تُترجم — فهي متطابقة في كل النسخ اللغوية؛ ما يُترجم هو الوصف والأمثلة وقواعد الكتابة لكل نظام كتابة.