Vlevo se kývá mosazné kyvadlo: celý kmit trvá 2 s, jeden průchod přesně sekundu. Skrze něj prosvítá písmeno s. Vpravo stoupá atom cesia v trubici atomové fontány a padá zpět. Pokaždé, když projde měděnou dutinou, zableskne se v mikrovlnách. Displej ukazuje 9 192 631 770 — tolik kmitů se vejde do jedné sekundy. Bliká kontrolka záznamu.
List jednotky
základní jednotka SIrev. 2026-10Sekunda s
Základní jednotka SI · veličina: čas
Sekundu vzali Zemi a dali ji atomu
Dlouho byla sekunda zlomkem dne: 1/86 400 jedné otočky Země. Pak se ukázalo, že Země je špatné hodiny. Zpomaluje kvůli slapům a zemětřesení i proudy v jádře mění délku dne o milisekundy. Hodiny, které šly rovnoměrněji než Země, začaly její nerovnoměrný chod zaznamenávat.
Od roku 1967 určuje sekundu atom cesia 133. Jeho vnější elektron může přecházet mezi dvěma hladinami a tomuto přechodu odpovídá záření o frekvenci přesně 9 192 631 770 Hz. Sekunda je doba, za kterou proběhne tolik kmitů. Všechny atomy cesia jsou stejné, a proto je sekunda stejná v každé laboratoři na světě.
Nejlepší cesiové fontány se za 300 milionů let zmýlí o méně než sekundu. Na sekundě závisejí i jiné jednotky: metr je určen rychlostí světla a sekundou, kilogram Planckovou konstantou, metrem a sekundou.
Značka sekundy je malé s bez tečky: „30 s“. Rusky se píše «с». Velké S je siemens, jednotka vodivosti. Veličina čas se značí malým t, perioda kmitů velkým T.
Časovou sekundu a úhlovou vteřinu ″ — 1/3600 stupně. Den podle hodin a otočku Země: Země se otáčí nerovnoměrně a její den je o milisekundu až dvě delší než 86 400 s. Proto se k atomovému času občas přidává přestupná sekunda.
01 · Definice
kmity · počítání · odchylka hodinVšechny hodiny jsou postaveny stejně. Uvnitř je něco, co opakuje jeden pohyb ve stejných intervalech: kyvadlo, křemenná destička, elektron v atomu. A je tam počítadlo, které opakování počítá. Sekunda je jen dohoda o tom, kolik opakování jakého pohybu počítat.
Čím vyšší frekvence kmitů a čím méně závisí na vnějších podmínkách, tím přesnější hodiny. Kyvadlo se kývne jednou za sekundu a jeho perioda se mění s teplotou, protože se tyč prodlužuje. Křemen kmitá 32 768krát za sekundu a teplo cítí také. Atom cesia kmitá téměř desetmiliardkrát za sekundu a jeho frekvenci téměř nic neovlivní.
Přesnost hodin ukazuje jejich odchylka — o kolik se za den rozejdou s etalonem. Podíl, o který se frekvence liší od správné, vynásobený 86 400 s, je denní odchylka.
Jak moc se hodiny rozejdou
Na polici stojí kyvadlové, křemenné a atomové hodiny. Všechny troje byly nastaveny podle etalonu a pak ponechány v místnosti s danou teplotou. U kyvadla se ocelová tyč teplem prodlužuje a hodiny se zpožďují. Křemen je přesný při 25 °C a při jiné teplotě se zpožďuje. Atomovým hodinám na teplotě téměř nezáleží. Posuvníkem „uplynulo dní“ posouváte čas dopředu, tlačítko „Rok“ nastaví rovnou 365 dní a nad každými hodinami je vidět jejich odchylka. Modře je etalon, mosazně kyvadlo, zeleně atomové hodiny, červeně zpoždění. Dole jsou tři pohledy. „Odchylka“ je nasčítaná chyba každého přístroje po dnech v logaritmickém měřítku. „Kmity“ ukazují pohyb každého oscilátoru zpomalený do viditelnosti. „Přesnost“ dává relativní chybu různých hodin od slunečních po optické.
Číslo, které se snadno dělí napůl
32 768 je dvě na patnáctou. Obvod z patnácti děliček frekvence dvěma mění kmity křemene přesně na jeden impulz za sekundu. Křemenná ladička na tuto frekvenci má pár milimetrů a vejde se do náramkových hodinek. Vyšší frekvence se nepoužívá: taková ladička by spotřebovala víc energie.
02 · Převod
jednotky · frekvence · časové škályZe sekund na dny, roky a hertzy
Zadejte čas v libovolné jednotce. První karta ho převede na sekundy, minuty, hodiny, dny a roky. Druhá na frekvenci a počet kmitů cesia. Třetí ukáže, čím se liší časové škály TAI, UTC a GPS.
| {k} | {v} | {note} |
Nejkratší záblesky laserů trvají několik desítek attosekund, stáří vesmíru je asi 4·10¹⁷ s. Leží mezi nimi 35 řádů. Tatáž sekunda slouží za míru světlu i hvězdám.
04 · Měřicí přístroje
kyvadlo · křemen · fontána · optická mřížkaČím vyšší frekvence, tím přesnější hodiny
{title}
{text}
05 · Pravidla zápisu
s bez tečky · denní čas zvlášťDoba trvání v sekundách, okamžik podle hodin
Doba trvání se píše číslem a značkou s mezerou: 45 s, 2,5 ms. Okamžik se píše podle ISO 8601: 2026-10-02T14:30:05Z. Minutu a hodinu lze používat spolu se SI, ale předpony se k nim nepřidávají.
„sec“, „msec“ a „hrs“ nejsou značky SI. Denní čas se pohodlněji píše s dvojtečkami, dobu trvání jednotkami. Datum s lomítky se v různých zemích čte různě, proto se píše rok-měsíc-den. Velké S je siemens, ne sekunda; tisíce se oddělují mezerou.
06 · Sousední jednotky
čas a frekvence1 Hz = 1/s — kmity za sekundu.
mDráha světla za 1/299 792 458 s.
d86 400 s — a nerovnoměrný chod Země.
07 · Historický oddíl
archiv · od Huygensova kyvadla po atomovou fontánuJak se sekunda přestěhovala z nebe do atomu
{title}
{text}
Přestupná sekunda a její zrušení
Atomový čas TAI běží rovnoměrně, kdežto Země se otáčí nerovnoměrně a v průměru pomaleji. Aby občanský čas neutíkal od slunečního poledne, přidávala se od roku 1972 k UTC přestupná sekunda — 27krát, naposledy 31. prosince 2016. V takové dny trvala minuta 61 sekund.
Pro počítače, burzy a navigaci je sekunda navíc zdrojem poruch. V roce 2022 Generální konference pro míry a váhy rozhodla přestat přidávat přestupné sekundy nejpozději do roku 2035 a nechat UTC dál se vzdálit od otáčení Země.
Vpravo ciferník v okamžiku přestupné sekundy: po 23:59:59 hodiny ukážou 23:59:60 a teprve potom nastane půlnoc.
Katalog veličin
Čas a frekvence · 12 listů
Rejstřík · všechny veličiny na jedné stránceLaboratoř u vstupu do rejstříkuKapka kyseliny změní barvu šťávy, sůl obarví plamen, voda zamrzne po klepnutí. Pod nimi všechny listy Simetria podle oborů a abecedně.Otevřít rejstřík →
