Secondo
Unità di base del SI · grandezza: tempo
01 · Definizione
Per millenni il secondo l'ha scandito la rotazione della Terra. Nel 1967 lo si è slegato dal pianeta e legato all'atomo di cesio — la Terra si era rivelata un orologio non abbastanza preciso.
Un secondo è 9 192 631 770 periodi della radiazione corrispondente alla transizione tra i due livelli iperfini dello stato fondamentale dell'atomo di cesio-133. Il numero sembra arbitrario, ma fu scelto perché il nuovo secondo coincidesse con quello vecchio, astronomico, alla precisione dell'epoca. Da allora la Terra ha rallentato: il giorno supera gli 86 400 secondi di un paio di millisecondi, e la differenza si assorbe inserendo un secondo intercalare.
Sotto il secondo corrono i prefissi SI: ms, µs, ns, ps. Sopra — l'eredità babilonese: minuto, ora, giorno. I chilosecondi nella vita non esistono, benché formalmente siano leciti.
02 · Conversione
Inserite un intervallo — il passaporto lo convertirà
Il tempo è l'unica grandezza in cui il SI convive con il sistema sessagesimale: minuti e ore non fanno parte del SI, ma sono ammessi all'uso alla pari del secondo. L'anno della tabella è quello giuliano, 365,25 giorni: è lui che sta dietro l'anno luce.
Il minuto, l'ora e il giorno sono multipli esatti del secondo per definizione: 60, 3600, 86 400. Un giorno di calendario, però, può contenere 86 401 secondi: il secondo intercalare si inserisce quando lo scarto dalla rotazione terrestre raggiunge 0,9 s.
| Unità | Nome | Valore | Dove si incontra |
|---|---|---|---|
| ns | nanosecondo | 9·10¹⁰ | cicli di processore, latenza di rete, GPS |
| µs | microsecondo | 9·10⁷ | misure in elettronica, tempi di risposta |
| ms | millisecondo | 90 000 | reazione umana, fotogrammi video, ping |
| s | secondo | 90 | la scrittura di base del tempo nel SI |
| min | minuto | 1,5 | fuori dal SI, ammesso: orari, sport |
| h | ora | 0,025 | fuori dal SI, ammessa: lavoro, tariffe |
| d | giorno | 0,001042 | fuori dal SI, ammesso: calendario, scadenze |
| sett. | settimana | 1,488·10⁻⁴ | vita quotidiana e pianificazione, fuori dal SI |
| a | anno (giuliano) | 2,852·10⁻⁶ | 365,25 giorni — l'anno dell'anno luce |
1 min = 60 s · 1 h = 3600 s · 1 d = 86 400 s — multipli esatti per definizione
03 · Ordini di grandezza
dallo yoctosecondo all'età dell'UniversoSecondo: un battito del cuore
04 · Strumenti di misura
Con che cosa si contano i secondi
Il campione primario: una nube di atomi raffreddati viene lanciata verso l'alto e sondata due volte con le microonde. Instabilità 10⁻¹⁶.
Uno ione di stronzio o itterbio in un reticolo laser. Accuratezza 10⁻¹⁸ — i candidati a una nuova definizione del secondo.
Un diapason di quarzo a 2¹⁵ hertz: dimezzando quindici volte si ottiene esattamente un secondo. Orologi, telefoni, contatori.
Ogni satellite porta orologi atomici; il ricevitore prende l'ora gratis dal cielo. Nanosecondi — tutta la navigazione poggia su di loro.
05 · Regole di scrittura
Il simbolo è minuscolo: s, non «sec» né «sec.»
Il secondo non prende il nome da una persona, perciò il simbolo è minuscolo e senza punto. «Sec» e «msec» vengono dall'era della macchina per scrivere; nel SI sono s e ms. Minuti e ore si scrivono min e h, l'ora del giorno con i due punti: 14:05, non 14 h 05 min.
06 · Unità vicine
Il secondo sta al denominatore di metà del SI: l'hertz è un secondo inverso, il becquerel un decadimento al secondo, il metro al secondo è velocità. Sfasate il secondo, e tutte e tre scivolano.
1 / s
base SI
metro al secondo
Anche il metro è cresciuto dal secondo: dal 1983 è definito tramite la velocità della luce e il secondo — cioè l'accuratezza della lunghezza non supera mai quella del tempo.
07 · Sezione storica
Che cos'era il secondo prima dell'atomo
Una frazione del giorno solare medio. La Terra rallenta in modo irregolare, così questo secondo «derivava» lentamente.
Una frazione dell'anno tropico 1900,0: il tempo fu legato alla rivoluzione della Terra intorno al Sole, non al giorno.
Una frazione del giorno siderale — la rotazione della Terra rispetto alle stelle. Più corto dell'ordinario dello 0,27 %.
La serie sessagesimale non finiva al secondo: dopo la «seconda parte piccola» veniva la terza, 1/60 di secondo.
Il secondo è l'unità più accurata del SI, e le altre dipendono da lui
Il chilogrammo si realizza con accuratezza di 10⁻⁸, il metro di 10⁻¹¹, ma il secondo fino a 10⁻¹⁶ nella fontana di cesio e fino a 10⁻¹⁸ negli orologi ottici. Per questo le definizioni del metro, della candela, dell'ampere e del volt sono costruite sul secondo: è lui a fissare il tetto di accuratezza dell'intero sistema. Orologi simili sbaglierebbero di meno di un secondo sull'età dell'Universo — ed è esattamente per questo che si discute già la prossima ridefinizione, non più sul cesio.
Catalogo · Sistema Internazionale di Unità
Un passaporto per ogni grandezza
Sette unità di base, ventidue derivate con nomi propri e un archivio di sistemi ritirati dall'uso. Ognuna è un foglio a sé: definizione, dimensione, conversione, strumenti, regole di scrittura. In 33 lingue.
Unità di base
aprite il passaporto del secondoDerivate con nome proprio
in terracotta — quelle la cui definizione contiene il secondoSistemi storici
archivio delle notazioniLingua del passaporto
33 lingue. Il simbolo s e le formule non si traducono — sono identici in tutte le versioni; si traducono la descrizione, gli esempi e le regole di scrittura di ciascuna scrittura.