Sekunde
SI-Basiseinheit · Größe: Zeit
01 · Definition
Jahrtausendelang zählte die Erdrotation die Sekunde ab. 1967 wurde sie vom Planeten losgebunden und an das Cäsiumatom gebunden — die Erde hatte sich als zu ungenaue Uhr erwiesen.
Eine Sekunde ist 9 192 631 770 Perioden der Strahlung, die dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinniveaus des Grundzustands des Cäsium-133-Atoms entspricht. Die Zahl wirkt willkürlich, wurde aber so gewählt, dass die neue Sekunde mit der alten, astronomischen auf die damalige Genauigkeit übereinstimmte. Die Erde hat sich seither verlangsamt: Der Tag ist ein paar Millisekunden länger als 86 400 Sekunden, und die Differenz wird durch das Einfügen einer Schaltsekunde ausgeglichen.
Unterhalb der Sekunde laufen die SI-Präfixe: ms, µs, ns, ps. Oberhalb — das babylonische Erbe: Minute, Stunde, Tag. Kilosekunden kommen im Leben nicht vor, obwohl sie formal zulässig sind.
02 · Umrechnung
Geben Sie ein Intervall ein — der Pass rechnet um
Die Zeit ist die einzige Größe, bei der das SI mit dem Sexagesimalsystem zusammenlebt: Minuten und Stunden gehören nicht zum SI, sind aber gleichberechtigt neben der Sekunde zugelassen. Das Jahr in der Tabelle ist das julianische, 365,25 Tage: Es steht hinter dem Lichtjahr.
Minute, Stunde und Tag sind per Definition exakte Vielfache der Sekunde: 60, 3600, 86 400. Ein Kalendertag kann jedoch 86 401 Sekunden enthalten: Eine Schaltsekunde wird eingefügt, wenn die Abweichung von der Erdrotation 0,9 s erreicht.
| Einheit | Name | Wert | Wo sie vorkommt |
|---|---|---|---|
| ns | Nanosekunde | 9·10¹⁰ | Prozessortakt, Netzwerklatenz, GPS |
| µs | Mikrosekunde | 9·10⁷ | Messungen in der Elektronik, Ansprechzeiten |
| ms | Millisekunde | 90 000 | menschliche Reaktion, Videobilder, Ping |
| s | Sekunde | 90 | die Basisschreibweise der Zeit im SI |
| min | Minute | 1,5 | außerhalb des SI, zugelassen: Fahrpläne, Sport |
| h | Stunde | 0,025 | außerhalb des SI, zugelassen: Arbeit, Tarife |
| d | Tag | 0,001042 | außerhalb des SI, zugelassen: Kalender, Fristen |
| Wo. | Woche | 1,488·10⁻⁴ | Alltag und Planung, außerhalb des SI |
| a | Jahr (julianisch) | 2,852·10⁻⁶ | 365,25 Tage — das Jahr des Lichtjahres |
1 min = 60 s · 1 h = 3600 s · 1 d = 86 400 s — exakte Vielfache per Definition
03 · Größenordnungen
von der Yoktosekunde bis zum Alter des UniversumsSekunde: ein Herzschlag
04 · Messinstrumente
Womit Sekunden abgezählt werden
Das Primärnormal: Eine Wolke gekühlter Atome wird nach oben geworfen und zweimal mit Mikrowellen durchleuchtet. Instabilität 10⁻¹⁶.
Ein Strontium- oder Ytterbium-Ion im Lasergitter. Genauigkeit 10⁻¹⁸ — die Kandidaten für eine neue Definition der Sekunde.
Eine Quarz-Stimmgabel mit 2¹⁵ Hertz: Fünfzehnmaliges Halbieren ergibt genau eine Sekunde. Uhren, Telefone, Zähler.
Jeder Satellit trägt Atomuhren; der Empfänger holt sich die Zeit gratis vom Himmel. Nanosekunden — die ganze Navigation ruht auf ihnen.
05 · Schreibregeln
Das Symbol ist klein: s, nicht «Sek» und nicht «Sek.»
Die Sekunde ist nicht nach einer Person benannt, daher ist das Symbol klein und ohne Punkt. «Sek» und «msec» stammen aus der Schreibmaschinenära; im SI heißt es s und ms. Minuten und Stunden schreibt man min und h, die Tageszeit mit Doppelpunkt: 14:05, nicht 14 h 05 min.
06 · Benachbarte Einheiten
Die Sekunde steht im Nenner der halben SI: Das Hertz ist eine inverse Sekunde, das Becquerel ein Zerfall pro Sekunde, Meter pro Sekunde ist Geschwindigkeit. Verstellt man die Sekunde, geraten alle drei ins Rutschen.
1 / s
SI-Basis
Meter pro Sekunde
Auch der Meter ist aus der Sekunde gewachsen: Seit 1983 ist er über die Lichtgeschwindigkeit und die Sekunde definiert — die Genauigkeit der Länge kann also die der Zeit nie übertreffen.
07 · Historische Abteilung
Was die Sekunde vor dem Atom war
Ein Bruchteil des mittleren Sonnentags. Die Erde verlangsamt sich ungleichmäßig, daher «schwamm» diese Sekunde langsam.
Ein Bruchteil des tropischen Jahres 1900,0: Die Zeit wurde an den Umlauf der Erde um die Sonne gebunden, nicht an den Tag.
Ein Bruchteil des Sterntags — der Erdrotation relativ zu den Sternen. Kürzer als die gewöhnliche um 0,27 %.
Die Sexagesimalreihe endete nicht bei der Sekunde: Nach dem «zweiten kleinen Teil» kam der dritte, 1/60 der Sekunde.
Die Sekunde ist die genaueste Einheit im SI, und die übrigen hängen von ihr ab
Das Kilogramm wird auf 10⁻⁸ realisiert, der Meter auf 10⁻¹¹, die Sekunde aber bis 10⁻¹⁶ in der Cäsium-Fontäne und bis 10⁻¹⁸ in optischen Uhren. Deshalb sind die Definitionen von Meter, Candela, Ampere und Volt auf der Sekunde aufgebaut: Sie setzt die Genauigkeitsdecke für das ganze System. Solche Uhren würden sich über das Alter des Universums um weniger als eine Sekunde irren — und genau darum wird bereits die nächste Neudefinition diskutiert, nicht mehr auf Cäsium.
Katalog · Internationales Einheitensystem
Ein Pass für jede Größe
Sieben Basiseinheiten, zweiundzwanzig abgeleitete mit eigenen Namen und ein Archiv außer Gebrauch geratener Systeme. Jede ist ein eigenes Blatt: Definition, Dimension, Umrechnung, Instrumente, Schreibregeln. In 33 Sprachen.
Basiseinheiten
öffnen Sie den Pass der SekundeAbgeleitete Einheiten mit eigenem Namen
in Terrakotta — jene, deren Definition die Sekunde enthältHistorische Systeme
Archiv der NotationenSprache des Passes
33 Sprachen. Das Symbol s und die Formeln werden nicht übersetzt — sie sind in jeder Sprachversion identisch; übersetzt werden Beschreibung, Beispiele und die Schreibregeln der jeweiligen Schrift.