Seconde
SI-basiseenheid · grootheid: tijd
01 · Definitie
Duizenden jaren lang telde de aardrotatie de seconde af. In 1967 werd ze losgemaakt van de planeet en vastgemaakt aan het cesiumatoom — de aarde bleek een onvoldoende nauwkeurige klok.
Een seconde is 9 192 631 770 perioden van de straling die hoort bij de overgang tussen de twee hyperfijnniveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom. Het getal oogt willekeurig, maar werd zo gekozen dat de nieuwe seconde samenviel met de oude, astronomische, tot op de precisie van die tijd. De aarde is sindsdien vertraagd: het etmaal is een paar milliseconden langer dan 86 400 seconden, en het verschil wordt opgevangen door het invoegen van een schrikkelseconde.
Onder de seconde lopen de SI-voorvoegsels: ms, µs, ns, ps. Erboven — de Babylonische erfenis: minuut, uur, etmaal. Kiloseconden komen in het leven niet voor, al zijn ze formeel toegestaan.
02 · Omrekening
Voer een interval in — het paspoort rekent het om
Tijd is de enige grootheid waar het SI samenleeft met het sexagesimale stelsel: minuten en uren horen niet bij het SI, maar zijn op gelijke voet met de seconde toegelaten. Het jaar in de tabel is het juliaanse, 365,25 dagen: dat is het jaar achter het lichtjaar.
De minuut, het uur en het etmaal zijn per definitie exacte veelvouden van de seconde: 60, 3600, 86 400. Een kalenderdag kan echter 86 401 seconden bevatten: een schrikkelseconde wordt ingevoegd wanneer de afwijking van de aardrotatie 0,9 s bereikt.
| Eenheid | Naam | Waarde | Waar ze voorkomt |
|---|---|---|---|
| ns | nanoseconde | 9·10¹⁰ | processortikken, netwerklatentie, GPS |
| µs | microseconde | 9·10⁷ | metingen in de elektronica, reactietijden |
| ms | milliseconde | 90 000 | menselijke reactie, videobeelden, ping |
| s | seconde | 90 | de basisnotatie van tijd in het SI |
| min | minuut | 1,5 | buiten het SI, toegelaten: dienstregelingen, sport |
| h | uur | 0,025 | buiten het SI, toegelaten: werk, tarieven |
| d | etmaal | 0,001042 | buiten het SI, toegelaten: kalender, termijnen |
| wk | week | 1,488·10⁻⁴ | dagelijks leven en planning, buiten het SI |
| a | jaar (juliaans) | 2,852·10⁻⁶ | 365,25 dagen — het jaar van het lichtjaar |
1 min = 60 s · 1 h = 3600 s · 1 d = 86 400 s — exacte veelvouden per definitie
03 · Ordes van grootte
van de yoctoseconde tot de leeftijd van het heelalSeconde: een hartslag
04 · Meetinstrumenten
Waarmee seconden worden afgeteld
De primaire standaard: een wolk gekoelde atomen wordt omhooggeworpen en tweemaal met microgolven doorlicht. Instabiliteit 10⁻¹⁶.
Een strontium- of ytterbiumion in een laserrooster. Nauwkeurigheid 10⁻¹⁸ — de kandidaten voor een nieuwe definitie van de seconde.
Een kwartsstemvork op 2¹⁵ hertz: vijftien keer halveren geeft precies één seconde. Horloges, telefoons, meters.
Elke satelliet draagt atoomklokken; de ontvanger haalt de tijd gratis uit de hemel. Nanoseconden — heel de navigatie rust erop.
05 · Schrijfregels
Het symbool is een kleine letter: s, niet «sec» en niet «sec.»
De seconde is niet naar een persoon genoemd, dus het symbool is klein en zonder punt. «Sec» en «msec» stammen uit het schrijfmachinetijdperk; in het SI zijn het s en ms. Minuten en uren schrijf je min en h, de tijd van de dag met een dubbele punt: 14:05, niet 14 h 05 min.
06 · Naburige eenheden
De seconde staat in de noemer van de helft van het SI: de hertz is een omgekeerde seconde, de becquerel één verval per seconde, meter per seconde is snelheid. Verstoor de seconde, en alle drie schuiven ze mee.
1 / s
SI-basis
meter per seconde
Ook de meter is uit de seconde gegroeid: sinds 1983 is hij gedefinieerd via de lichtsnelheid en de seconde — de nauwkeurigheid van lengte kan die van tijd dus nooit overtreffen.
07 · Historische afdeling
Wat de seconde was vóór het atoom
Een fractie van de middelbare zonnedag. De aarde vertraagt onregelmatig, dus deze seconde «dreef» langzaam weg.
Een fractie van het tropisch jaar 1900,0: de tijd werd gekoppeld aan de omloop van de aarde om de zon, niet aan het etmaal.
Een fractie van de sterrendag — de aardrotatie ten opzichte van de sterren. Korter dan de gewone met 0,27 %.
De sexagesimale reeks eindigde niet bij de seconde: na het «tweede kleine deel» kwam het derde, 1/60 van een seconde.
De seconde is de nauwkeurigste eenheid in het SI, en de andere hangen van haar af
De kilogram wordt gerealiseerd tot 10⁻⁸, de meter tot 10⁻¹¹, maar de seconde tot 10⁻¹⁶ in de cesiumfontein en tot 10⁻¹⁸ in optische klokken. Daarom zijn de definities van de meter, de candela, de ampère en de volt op de seconde gebouwd: zij bepaalt het nauwkeurigheidsplafond van het hele stelsel. Zulke klokken zouden over de leeftijd van het heelal minder dan een seconde afwijken — en juist daarom wordt al over de volgende herdefinitie gesproken, niet meer op cesium.
Catalogus · Internationaal Stelsel van Eenheden
Een paspoort voor elke grootheid
Zeven basiseenheden, tweeëntwintig afgeleide met eigen namen en een archief van stelsels die uit gebruik zijn genomen. Elk is een eigen blad: definitie, dimensie, omrekening, instrumenten, schrijfregels. In 33 talen.
Basiseenheden
open het paspoort van de secondeAfgeleide eenheden met eigen naam
in terracotta — die waarvan de definitie de seconde bevatHistorische stelsels
archief van notatiesTaal van het paspoort
33 talen. Het symbool s en de formules worden niet vertaald — ze zijn in elke taalversie identiek; vertaald worden de beschrijving, de voorbeelden en de schrijfregels van elk schrift.