على اليسار يتأرجح بندول من النحاس الأصفر: التأرجح الكامل يستغرق 2 s، والمرور الواحد ثانية واحدة بالضبط. ويشفّ من خلاله الحرف s. وعلى اليمين تصعد ذرة سيزيوم في أنبوب نافورة ذرية ثم تسقط. وكلما مرّت عبر التجويف النحاسي ومضت في الموجات الدقيقة. تعرض الشاشة 9 192 631 770 — هذا عدد الاهتزازات في ثانية واحدة. ويومض ضوء التسجيل.
صفحة الوحدة
وحدة أساسية في النظام الدوليمراجعة 2026-10الثانية s
وحدة أساسية في النظام الدولي · الكمية: الزمن
انتُزعت الثانية من الأرض وأُعطيت للذرة
ظلت الثانية زمنًا طويلًا جزءًا من اليوم: 1/86 400 من دورة واحدة للأرض. ثم تبيّن أن الأرض ساعة رديئة. فهي تتباطأ بفعل المدّ والجزر، والزلازل والتيارات في لبّها تغيّر طول اليوم بأجزاء من الألف من الثانية. وبدأت الساعات التي تسير بانتظام أكبر من الأرض تلاحظ سيرها المتفاوت.
منذ 1967 تحدّد الثانيةَ ذرةُ السيزيوم-133. يستطيع إلكترونها الخارجي الانتقال بين مستويين، ويقابل هذا الانتقالَ إشعاعٌ تردده 9 192 631 770 Hz بالضبط. والثانية هي الزمن الذي تمر فيه هذه الاهتزازات. وكل ذرات السيزيوم متماثلة، ولذلك فالثانية واحدة في كل مختبرات العالم.
أفضل نوافير السيزيوم تخطئ بأقل من ثانية في 300 مليون سنة. ووحدات أخرى تعتمد على الثانية أيضًا: المتر مثبَّت عبر سرعة الضوء والثانية، والكيلوغرام عبر ثابت بلانك والمتر والثانية.
رمز الثانية حرف s صغير بلا نقطة: «30 s». وبالروسية يُكتب «с». أما S الكبيرة فهي السيمنز، وحدة الموصلية. وتُرمز كمية الزمن بحرف t صغير، ودور الاهتزاز بحرف T كبير.
الثانية الزمنية والثانية القوسية ″ — 1/3600 من الدرجة. واليوم بحسب الساعة ودورة الأرض: الأرض تدور بتفاوت، ويومها أطول من 86 400 s بجزء أو جزأين من الألف من الثانية. ولذلك تُضاف أحيانًا إلى الزمن الذري ثانية كبيسة.
01 · التعريف
اهتزازات · عدّ · انحراف الساعاتكل الساعات مبنية بالطريقة نفسها. في داخلها شيء يكرر حركة واحدة على فترات متساوية: بندول، أو صفيحة كوارتز، أو إلكترون في ذرة. وفيها عدّاد يعدّ التكرارات. وما الثانية إلا اتفاق على عدد تكرارات حركة ما.
كلما ارتفع تردد الاهتزازات وقلّ اعتماده على الظروف الخارجية، ازدادت دقة الساعة. البندول يتأرجح مرة في الثانية، ويتغير دوره مع الحرارة لأن القضيب يتمدد. والكوارتز يهتز 32 768 مرة في الثانية ويتأثر بالحرارة أيضًا. أما ذرة السيزيوم فتهتز نحو عشرة مليارات مرة في الثانية، ولا يكاد شيء يؤثر في ترددها.
دقة الساعة يبيّنها انحرافها — كم تبتعد عن المعيار في يوم. والنسبة التي يختلف بها التردد عن الصحيح، مضروبة في 86 400 s، هي الانحراف اليومي.
كم ستتباعد الساعات
على رفّ ساعة بندول وساعة كوارتز وساعة ذرية. ضُبطت الثلاث على المعيار ثم تُركت في غرفة بحرارة محددة. في البندول يتمدد القضيب الفولاذي بالحرارة فتتأخر الساعة. والكوارتز دقيق عند 25 °C ويتأخر في أي حرارة أخرى. والساعة الذرية لا تكاد تبالي بالحرارة. بالمنزلق «الأيام المنقضية» تقدّم الزمن، وزر «سنة» يضع 365 يومًا دفعة واحدة، وفوق كل ساعة يظهر انحرافها. بالأزرق المعيار، وبالنحاسي الأصفر البندول، وبالأخضر الساعة الذرية، وبالأحمر التأخر. وفي الأسفل ثلاثة مناظر. «الانحراف» هو الخطأ المتراكم لكل جهاز يومًا بعد يوم بمقياس لوغاريتمي. «الاهتزازات» تعرض حركة كل مذبذب مبطّأة حتى تُرى. «الدقة» تعطي الخطأ النسبي لساعات مختلفة، من المزولة إلى الساعة الضوئية.
عدد يسهل تنصيفه
32 768 هو اثنان مرفوعًا إلى القوة الخامسة عشرة. دارة من خمسة عشر مقسّم تردد على اثنين تحوّل اهتزازات الكوارتز إلى نبضة واحدة في الثانية بالضبط. وشوكة الكوارتز الرنانة لهذا التردد طولها بضعة ملّيمترات وتتسع لها ساعة اليد. ولا يُستعمل تردد أعلى: فمثل هذه الشوكة تستهلك طاقة أكبر.
02 · التحويل
الوحدات · التردد · مقاييس الزمنمن الثواني إلى الأيام والسنوات والهرتز
أدخل زمنًا بأي وحدة. التبويب الأول يحوّله إلى ثوانٍ ودقائق وساعات وأيام وسنوات. والثاني إلى تردد وعدد اهتزازات السيزيوم. والثالث يبيّن الفرق بين مقاييس الزمن TAI وUTC وGPS.
| {k} | {v} | {note} |
أقصر ومضات الليزر تدوم بضع عشرات من الأتوثانية، وعمر الكون نحو 4·10¹⁷ s. وبينهما 35 مرتبة. والثانية نفسها مقياس للضوء وللنجوم.
04 · أدوات القياس
بندول · كوارتز · نافورة · شبكة ضوئيةكلما ارتفع التردد ازدادت دقة الساعة
{title}
{text}
05 · قواعد الكتابة
s بلا نقطة · وقت اليوم على حدةالمدة بالثواني، واللحظة بحسب الساعة
تُكتب المدة بعدد ورمز بينهما فراغ: 45 s و2,5 ms. وتُكتب اللحظة وفق ISO 8601: 2026-10-02T14:30:05Z. ويجوز استعمال الدقيقة والساعة مع النظام الدولي، لكن لا تُضاف إليهما بادئات.
«sec» و«msec» و«hrs» ليست رموزًا في النظام الدولي. وقت اليوم يُكتب بنقطتين رأسيتين أيسر، والمدة بالوحدات. والتاريخ بالخطوط المائلة يُقرأ بطرق مختلفة في بلدان مختلفة، ولذلك يُكتب سنة-شهر-يوم. وS الكبيرة هي السيمنز لا الثانية، والآلاف تُفصل بفراغ.
06 · الوحدات المجاورة
الزمن والتردد1 Hz = 1/s — اهتزازات في الثانية.
mمسافة الضوء في 1/299 792 458 s.
d86 400 s — وسير الأرض المتفاوت.
07 · القسم التاريخي
أرشيف · من بندول هويغنز إلى النافورة الذريةكيف انتقلت الثانية من السماء إلى الذرة
{title}
{text}
الثانية الكبيسة وإلغاؤها
الزمن الذري TAI يجري بانتظام، أما الأرض فتدور بتفاوت وأبطأ في المتوسط. وكي لا يبتعد التوقيت المدني عن الظهر الشمسي، أُضيفت إلى UTC منذ 1972 ثانية كبيسة — 27 مرة، آخرها في 31 ديسمبر 2016. وفي تلك الأيام دامت الدقيقة 61 ثانية.
بالنسبة للحواسيب والبورصات والملاحة، الثانية الزائدة مصدر أعطال. وفي 2022 قرر المؤتمر العام للأوزان والمقاييس التوقف عن إضافة الثواني الكبيسة في موعد أقصاه 2035 والسماح لـUTC بالابتعاد أكثر عن دوران الأرض.
على اليمين ميناء ساعة لحظة الثانية الكبيسة: بعد 23:59:59 تعرض الساعة 23:59:60، وعندها فقط يحلّ منتصف الليل.
فهرس الكميات
الزمن والتردد · 12 صفحة
الفهرس · كل الكميات في صفحة واحدةالمختبر عند مدخل الفهرسقطرة حمض تغيّر لون العصير، والملح يلوّن اللهب، والماء يتجمد بنقرة. وتحتها كل صفحات Simetrium بحسب المجال وبالترتيب الأبجدي.افتح الفهرس ←
