Links slingert een messing slinger: een volledige slingering duurt 2 s, één doorgang precies een seconde. Door hem heen schemert de letter s. Rechts stijgt een cesiumatoom op in de buis van een atoomfontein en valt terug. Telkens als het door de koperen trilholte gaat, licht het op in de microgolven. Het display toont 9 192 631 770 — zoveel trillingen passen in één seconde. Een opnamelampje knippert.
Eenheidsblad
SI-basiseenheidherz. 2026-10Seconde s
SI-basiseenheid · grootheid: tijd
De seconde werd de aarde afgenomen en aan het atoom gegeven
Lange tijd was de seconde een deel van het etmaal: 1/86 400 van één omwenteling van de aarde. Toen bleek dat de aarde een slechte klok is. Ze vertraagt door de getijden, en aardbevingen en stromingen in de kern veranderen de daglengte met milliseconden. Klokken die regelmatiger liepen dan de aarde begonnen haar ongelijke gang op te merken.
Sinds 1967 legt het cesium-133-atoom de seconde vast. Zijn buitenste elektron kan tussen twee niveaus overgaan, en bij die overgang hoort straling met een frequentie van precies 9 192 631 770 Hz. De seconde is de tijd waarin zoveel trillingen verstrijken. Alle cesiumatomen zijn gelijk, dus de seconde is in elk laboratorium ter wereld dezelfde.
De beste cesiumfonteinen zitten in 300 miljoen jaar minder dan een seconde ernaast. Ook andere eenheden hangen van de seconde af: de meter is vastgelegd via de lichtsnelheid en de seconde, de kilogram via de constante van Planck, de meter en de seconde.
Het symbool van de seconde is een kleine s, zonder punt: „30 s”. In het Russisch schrijft men «с». Hoofdletter S is de siemens, de eenheid van geleiding. De grootheid tijd schrijf je met een kleine t, de trillingsperiode met een hoofdletter T.
De tijdseconde en de boogseconde ″ — 1/3600 graad. Het klok-etmaal en één omwenteling van de aarde: de aarde draait ongelijkmatig, en haar etmaal is een of twee milliseconden langer dan 86 400 s. Daarom wordt aan de atoomtijd soms een schrikkelseconde toegevoegd.
01 · Definitie
trillingen · tellen · afwijking van klokkenAlle klokken zijn op dezelfde manier gebouwd. Binnenin zit iets dat één beweging met gelijke tussenpozen herhaalt: een slinger, een kwartsplaatje, een elektron in een atoom. En er is een teller die de herhalingen telt. De seconde is gewoon een afspraak over hoeveel herhalingen van welke beweging je telt.
Hoe hoger de trillingsfrequentie en hoe minder die van de omstandigheden afhangt, hoe nauwkeuriger de klok. Een slinger slaat één keer per seconde, en zijn periode verandert met de temperatuur omdat de staaf langer wordt. Kwarts trilt 32 768 keer per seconde en voelt de warmte ook. Het cesiumatoom trilt bijna tien miljard keer per seconde, en bijna niets beïnvloedt zijn frequentie.
De nauwkeurigheid van een klok blijkt uit zijn afwijking — hoeveel hij in een etmaal van de standaard wegloopt. De fractie waarmee de frequentie van de juiste afwijkt, vermenigvuldigd met 86 400 s, is de afwijking per etmaal.
Hoe ver de klokken uit elkaar lopen
Op een plank staan een slingerklok, een kwartsklok en een atoomklok. Alle drie zijn op de standaard gezet en daarna achtergelaten in een kamer met een gegeven temperatuur. Bij de slinger zet de stalen staaf uit door de warmte, en hij loopt achter. Kwarts is nauwkeurig bij 25 °C en loopt bij elke andere temperatuur achter. De atoomklok trekt zich weinig van de temperatuur aan. Met de schuif „verstreken dagen” zet je de tijd vooruit; de knop „Jaar” zet in één keer 365 dagen, en boven elke klok staat zijn afwijking. Blauw is de standaard, messing de slinger, groen de atoomklok, rood het achterlopen. Onderaan staan drie weergaven. „Afwijking” is de opgebouwde fout van elk instrument per dag op logaritmische schaal. „Trillingen” toont de beweging van elke oscillator, vertraagd tot ze zichtbaar is. „Nauwkeurigheid” geeft de relatieve fout van verschillende klokken, van zonnewijzer tot optische klok.
Een getal dat makkelijk te halveren is
32 768 is twee tot de vijftiende. Een schakeling van vijftien frequentiedelers door twee maakt van de kwartstrillingen precies één puls per seconde. Een kwartsstemvork voor die frequentie is een paar millimeter groot en past in een polshorloge. Een hogere frequentie neemt men niet: zo’n stemvork zou meer energie verbruiken.
02 · Omrekening
eenheden · frequentie · tijdschalenVan seconden naar dagen, jaren en hertz
Voer een tijd in in een willekeurige eenheid. Het eerste tabblad zet die om naar seconden, minuten, uren, dagen en jaren. Het tweede naar frequentie en aantal cesiumtrillingen. Het derde toont waarin de tijdschalen TAI, UTC en GPS verschillen.
| {k} | {v} | {note} |
De kortste laserflitsen duren enkele tientallen attoseconden; de leeftijd van het heelal is ongeveer 4·10¹⁷ s. Daartussen liggen 35 ordes van grootte. Dezelfde seconde dient als maat voor licht en voor sterren.
04 · Meetinstrumenten
slinger · kwarts · fontein · optisch roosterHoe hoger de frequentie, hoe nauwkeuriger de klok
{title}
{text}
05 · Schrijfregels
s zonder punt · tijdstip apartDuur in seconden, tijdstip op de klok
Een duur schrijf je als getal en symbool met een spatie: 45 s, 2,5 ms. Een tijdstip schrijf je volgens ISO 8601: 2026-10-02T14:30:05Z. De minuut en het uur mag je samen met het SI gebruiken, maar ze krijgen geen voorvoegsels.
„sec”, „msec” en „hrs” zijn geen SI-symbolen. Een tijdstip schrijf je makkelijker met dubbele punten, een duur met eenheden. Een datum met schuine strepen wordt in verschillende landen anders gelezen, daarom schrijft men jaar-maand-dag. Hoofdletter S is de siemens, niet de seconde; duizendtallen scheidt men met een spatie.
06 · Naburige eenheden
tijd en frequentie1 Hz = 1/s — trillingen per seconde.
mDe weg van het licht in 1/299 792 458 s.
d86 400 s — en de ongelijke gang van de aarde.
07 · Historisch deel
archief · van de slinger van Huygens tot de atoomfonteinHoe de seconde van de hemel naar het atoom verhuisde
{title}
{text}
De schrikkelseconde en haar afschaffing
De atoomtijd TAI loopt gelijkmatig, terwijl de aarde ongelijkmatig en gemiddeld trager draait. Om de burgerlijke tijd niet van de zonnemiddag te laten weglopen, werd vanaf 1972 aan UTC een schrikkelseconde toegevoegd — 27 keer, het laatst op 31 december 2016. Op zulke dagen duurde een minuut 61 seconden.
Voor computers, beurzen en navigatie is een extra seconde een bron van storingen. In 2022 besloot de Algemene Conferentie voor Maten en Gewichten uiterlijk in 2035 te stoppen met schrikkelseconden en UTC verder van de aardrotatie te laten afwijken.
Rechts een wijzerplaat op het moment van een schrikkelseconde: na 23:59:59 toont de klok 23:59:60, en pas daarna komt middernacht.
Catalogus van grootheden
Tijd en frequentie · 12 eenheidsbladen
Index · alle grootheden op één paginaHet lab bij de ingang van de indexEen druppel zuur verandert de kleur van het sap, zout kleurt de vlam, water bevriest door een tik. Daaronder alle bladen van Simetrium, per vakgebied en alfabetisch.Index openen →
