01 · 定義
何千年ものあいだ、秒は地球の自転が刻んできた。1967 年、それは惑星から解かれ、セシウム原子に結びつけられた —— 地球は十分に正確な時計ではないと判明したのだ。
一秒とは、セシウム133 原子の基底状態にある二つの超微細準位間の遷移に対応する放射の 9 192 631 770 周期である。この数は恣意的に見えるが、新しい秒が当時の精度で古い天文学的な秒と一致するように選ばれた。以来、地球は遅くなった:一日は 86 400 秒より数ミリ秒長く、そのずれはうるう秒の挿入によって打ち消される。
秒から下は SI 接頭語が走る:ms、µs、ns、ps。上へはバビロニアの遺産:分、時間、日。キロ秒は生活には存在しないが、形式的には合法である。
02 · 換算
時間の間隔を入力すれば、パスポートが換算します
時間は、SI が六十進法と共存する唯一の量である:分と時間は SI に属さないが、秒と対等に使用が認められている。表の年はユリウス年、365.25 日:光年の背後にあるのはこれだ。
分・時間・日は定義により秒の正確な倍数である:60、3600、86 400。しかし暦の一日は 86 401 秒を含みうる:地球の自転とのずれが 0.9 s に達したとき、うるう秒が挿入される。
| 単位 | 名称 | 数値 | 使われる場面 |
|---|---|---|---|
| ns | ナノ秒 | 9·10¹⁰ | プロセッサのクロック、ネットワーク遅延、GPS |
| µs | マイクロ秒 | 9·10⁷ | 電子工学の測定、応答時間 |
| ms | ミリ秒 | 90 000 | 人間の反応、動画のフレーム、ping |
| s | 秒 | 90 | SI における時間の基本表記 |
| min | 分 | 1.5 | SI 外、使用容認:時刻表、スポーツ |
| h | 時間 | 0.025 | SI 外、使用容認:労働、料金 |
| d | 日 | 0.001042 | SI 外、使用容認:暦、期限 |
| 週 | 週 | 1.488·10⁻⁴ | 日常と計画、SI 外 |
| a | 年(ユリウス) | 2.852·10⁻⁶ | 365.25 日 —— 光年に使われる年 |
1 min = 60 s · 1 h = 3600 s · 1 d = 86 400 s —— 定義による正確な倍数
03 · 大きさの位数
ヨクト秒から宇宙の年齢まで秒:心臓の一拍
04 · 計測器
何が秒を刻むのか
一次標準:冷却した原子の雲を上方へ打ち上げ、マイクロ波で二度照らす。不安定度 10⁻¹⁶。
レーザー格子の中のストロンチウムまたはイッテルビウムのイオン。正確さ 10⁻¹⁸ —— 秒の新しい定義の候補。
2¹⁵ ヘルツの水晶音叉:十五回の二分周でちょうど一秒が得られる。時計、電話、メーター。
各衛星は原子時計を積んでいる。受信機は空から無料で時刻を受け取る。ナノ秒 —— 航法のすべてはそこに支えられている。
05 · 表記の規則
記号は小文字:s。「sec」でも「sec.」でもない
秒は人名に由来しないため、記号は小文字で点を打たない。「sec」や「msec」はタイプライター時代のもの。SI では s と ms である。分と時間は min と h、一日の時刻はコロンで書く:14:05 であって 14 h 05 min ではない。
06 · 隣の単位
秒は SI の半分の分母に立っている:ヘルツは秒の逆数、ベクレルは毎秒一回の崩壊、メートル毎秒は速さ。秒を狂わせれば、三つとも一緒に滑る。
1 / s
SI 基盤
メートル毎秒
メートルもまた秒から育った:1983 年以来、光の速さと秒によって定義されている —— つまり長さの正確さは時間の正確さを決して超えない。
07 · 歴史の部
原子の前、秒は何だったか
平均太陽日の分数。地球は不均一に減速するため、この秒はゆっくりと「漂って」いた。
回帰年 1900.0 の分数:時間は一日ではなく、地球の太陽公転に結びつけられた。
恒星日の分数 —— 恒星に対する地球の自転。普通の秒より 0.27 % 短い。
六十進の列は秒で終わらなかった:「第二の小部分」の後に第三が続いた。秒の 1/60 である。
秒は SI で最も正確な単位であり、他の単位はそれに依存する
キログラムは 10⁻⁸、メートルは 10⁻¹¹ の正確さで実現されるが、秒はセシウム噴水で 10⁻¹⁶、光時計では 10⁻¹⁸ に達する。だからこそメートル、カンデラ、アンペア、ボルトの定義は秒の上に築かれている:秒が体系全体の正確さの天井を定めるのだ。このような時計は宇宙の存在期間で一秒未満しか狂わない —— まさにそれゆえ、もはやセシウムに基づかない次の再定義がすでに議論されている。
カタログ · 国際単位系
すべての量にパスポートを
七つの基本単位、固有名を持つ二十二の組立単位、そして使用を終えた体系のアーカイブ。それぞれが独立した一葉:定義、次元、換算、計測器、表記の規則。33 言語で。
基本単位
秒のパスポートを開く固有名を持つ組立単位
テラコッタ色 —— 定義に秒を含むもの歴史的な体系
表記のアーカイブパスポートの言語
33 言語。記号 s と数式は翻訳されない —— すべての言語版で同一である。翻訳されるのは説明、例、そして各文字体系の表記の規則。