در سمت چپ آونگی برنجی نوسان می‌کند: یک نوسان کامل 2 s و یک گذر تنها دقیقاً یک ثانیه طول می‌کشد. از میان آن حرف s پیداست. در سمت راست اتمی از سزیم در لولهٔ یک فوارهٔ اتمی بالا می‌رود و فرو می‌افتد. هر بار که از حفرهٔ مسی می‌گذرد، در ریزموج‌ها می‌درخشد. نمایشگر 9 192 631 770 را نشان می‌دهد — این تعداد نوسان در یک ثانیه جا می‌گیرد. چراغ ضبط چشمک می‌زند.
برگهٔ یکا
یکای پایهٔ SIویرایش 2026-10ثانیه s
یکای پایهٔ SI · کمیت: زمان
ثانیه را از زمین گرفتند و به اتم دادند
ثانیه مدت‌ها کسری از شبانه‌روز بود: 1/86 400 از یک گردش زمین. سپس معلوم شد زمین ساعت بدی است. بر اثر جزر و مد کُند می‌شود و زمین‌لرزه‌ها و جریان‌های هسته طول روز را به اندازهٔ میلی‌ثانیه‌ها تغییر می‌دهند. ساعت‌هایی که منظم‌تر از زمین کار می‌کردند، حرکت ناهموار آن را دریافتند.
از 1967 ثانیه را اتم سزیم-133 تعیین می‌کند. الکترون بیرونی آن می‌تواند میان دو تراز جابه‌جا شود و به این گذار تابشی با بسامد دقیقاً 9 192 631 770 Hz مربوط است. ثانیه زمانی است که در آن این تعداد نوسان می‌گذرد. همهٔ اتم‌های سزیم یکسان‌اند، پس ثانیه در هر آزمایشگاهی در جهان یکی است.
بهترین فواره‌های سزیمی در 300 میلیون سال کمتر از یک ثانیه خطا می‌کنند. یکاهای دیگر هم به ثانیه وابسته‌اند: متر از راه سرعت نور و ثانیه، و کیلوگرم از راه ثابت پلانک، متر و ثانیه تثبیت شده است.
نماد ثانیه s کوچک است، بی نقطه: «30 s». در روسی «с» می‌نویسند. S بزرگ زیمنس است، یکای رسانایی. کمیت زمان با t کوچک و دورهٔ نوسان با T بزرگ نوشته می‌شود.
ثانیهٔ زمان و ثانیهٔ قوسی ″ — 1/3600 درجه. شبانه‌روز ساعتی و یک گردش زمین: زمین ناهموار می‌چرخد و شبانه‌روزش یک یا دو میلی‌ثانیه از 86 400 s بلندتر است. از این رو گاهی به زمان اتمی یک ثانیهٔ کبیسه افزوده می‌شود.
01 · تعریف
نوسان‌ها · شمارش · انحراف ساعتهاهمهٔ ساعت‌ها به یک شیوه ساخته شده‌اند. در درونشان چیزی هست که یک حرکت را در فاصله‌های برابر تکرار می‌کند: آونگ، تیغهٔ کوارتز، الکترونی در اتم. و شمارنده‌ای هست که تکرارها را می‌شمارد. ثانیه تنها قراری است دربارهٔ اینکه چند تکرار از کدام حرکت شمرده شود.
هرچه بسامد نوسان بالاتر و وابستگی‌اش به شرایط بیرونی کمتر باشد، ساعت دقیق‌تر است. آونگ در هر ثانیه یک بار نوسان می‌کند و دوره‌اش با دما تغییر می‌کند، چون میله بلند می‌شود. کوارتز 32 768 بار در ثانیه می‌لرزد و گرما را هم حس می‌کند. اتم سزیم نزدیک به ده میلیارد بار در ثانیه نوسان می‌کند و تقریباً هیچ چیز بر بسامدش اثر نمی‌گذارد.
دقت ساعت را انحرافش نشان می‌دهد — اینکه در یک شبانه‌روز چه اندازه از استاندارد دور می‌شود. کسری که بسامد از مقدار درست فاصله دارد، ضرب در 86 400 s، انحراف روزانه است.
ساعت‌ها چقدر از هم دور می‌شوند
روی قفسه یک ساعت آونگی، یک ساعت کوارتز و یک ساعت اتمی هست. هر سه را با استاندارد تنظیم کردند و سپس در اتاقی با دمای مشخص گذاشتند. در آونگ میلهٔ فولادی از گرما بلند می‌شود و ساعت عقب می‌ماند. کوارتز در 25 °C دقیق است و در هر دمای دیگری عقب می‌ماند. ساعت اتمی تقریباً به دما اعتنایی ندارد. با لغزندهٔ «روزهای گذشته» زمان را جلو ببرید؛ دکمهٔ «سال» یک‌باره 365 روز می‌گذارد و بالای هر ساعت انحرافش دیده می‌شود. آبی استاندارد، برنجی آونگ، سبز ساعت اتمی و قرمز عقب‌ماندگی است. در پایین سه نما هست. «انحراف» خطای انباشتهٔ هر دستگاه را روز به روز در مقیاس لگاریتمی نشان می‌دهد. «نوسان‌ها» حرکت هر نوسانگر را آهسته‌شده تا دیدنی شود نشان می‌دهد. «دقت» خطای نسبی ساعت‌های گوناگون را از ساعت آفتابی تا ساعت نوری می‌دهد.
عددی که آسان نصف می‌شود
32 768 یعنی دو به توان پانزده. مداری از پانزده تقسیم‌کنندهٔ بسامد بر دو، نوسان‌های کوارتز را دقیقاً به یک تپ در ثانیه تبدیل می‌کند. دیاپازون کوارتزی برای این بسامد چند میلی‌متر است و در ساعت مچی جا می‌گیرد. بسامد بالاتر به کار نمی‌رود: چنین دیاپازونی انرژی بیشتری مصرف می‌کرد.
02 · تبدیل
یکاها · بسامد · مقیاس‌های زماناز ثانیه به روز، سال و هرتز
زمانی را با هر یکایی وارد کنید. زبانهٔ نخست آن را به ثانیه، دقیقه، ساعت، روز و سال برمی‌گرداند. دومی به بسامد و شمار نوسان‌های سزیم. سومی نشان می‌دهد مقیاس‌های زمان TAI، UTC و GPS چه تفاوتی دارند.
| {k} | {v} | {note} |
کوتاه‌ترین درخشش‌های لیزر چند ده آتوثانیه طول می‌کشند؛ سن کیهان نزدیک به 4·10¹⁷ s است. میان آن‌ها 35 مرتبهٔ بزرگی فاصله است. همان ثانیه هم برای نور و هم برای ستارگان معیار است.
04 · ابزارهای اندازه‌گیری
آونگ · کوارتز · فواره · شبکهٔ نوریهرچه بسامد بالاتر، ساعت دقیق‌تر
{title}
{text}
05 · قواعد نگارش
s بی نقطه · وقت روز جدامدت به ثانیه، لحظه به ساعت
مدت را با عدد و نماد و فاصله‌ای میانشان می‌نویسند: 45 s، 2,5 ms. لحظه را مطابق ISO 8601 می‌نویسند: 2026-10-02T14:30:05Z. دقیقه و ساعت را می‌توان با SI به کار برد، ولی پیشوند نمی‌گیرند.
«sec»، «msec» و «hrs» نمادهای SI نیستند. وقت روز با دونقطه راحت‌تر نوشته می‌شود و مدت با یکاها. تاریخ با خط مورب در کشورهای گوناگون به شکل‌های مختلف خوانده می‌شود، پس سال-ماه-روز می‌نویسند. S بزرگ زیمنس است نه ثانیه؛ هزارگان با فاصله جدا می‌شوند.
06 · یکاهای همسایه
زمان و بسامد1 Hz = 1/s — نوسان در ثانیه.
mمسیر نور در 1/299 792 458 s.
d86 400 s — و گردش ناهموار زمین.
07 · بخش تاریخی
بایگانی · از آونگ هویگنس تا فوارهٔ اتمیثانیه چگونه از آسمان به اتم کوچ کرد
{title}
{text}
ثانیهٔ کبیسه و برچیدن آن
زمان اتمی TAI یکنواخت می‌گذرد، اما زمین ناهموار و به‌طور میانگین کندتر می‌چرخد. برای اینکه وقت رسمی از نیمروز خورشیدی دور نشود، از 1972 به UTC ثانیهٔ کبیسه افزوده شد — 27 بار، آخرین بار در 31 دسامبر 2016. در چنین روزهایی یک دقیقه 61 ثانیه طول کشید.
برای رایانه‌ها، بورس‌ها و ناوبری یک ثانیهٔ اضافه سرچشمهٔ خرابی است. در 2022 همایش عمومی اوزان و مقیاس‌ها تصمیم گرفت حداکثر تا 2035 افزودن ثانیهٔ کبیسه را متوقف کند و بگذارد UTC بیشتر از گردش زمین فاصله بگیرد.
در سمت راست صفحهٔ ساعت در لحظهٔ ثانیهٔ کبیسه: پس از 23:59:59 ساعت 23:59:60 را نشان می‌دهد و تنها پس از آن نیمه‌شب می‌رسد.
فهرست کمیت‌ها
زمان و بسامد · 12 برگه
فهرست · همهٔ کمیت‌ها در یک صفحهآزمایشگاه دمِ ورودی فهرستیک قطره اسید رنگ آب‌میوه را تغییر می‌دهد، نمک شعله را رنگی می‌کند، آب با یک ضربه یخ می‌زند. زیر آن‌ها همهٔ برگه‌های Simetrium، بر پایهٔ رشته و به ترتیب الفبا.باز کردن فهرست ←
