Segundo
Unidade de base do SI · grandeza: tempo
01 · Definição
Durante milénios, a rotação da Terra contava os segundos. Em 1967 desataram-no do planeta e ataram-no ao átomo de césio — a Terra revelara-se um relógio insuficientemente preciso.
Um segundo são 9 192 631 770 períodos da radiação correspondente à transição entre os dois níveis hiperfinos do estado fundamental do átomo de césio-133. O número parece arbitrário, mas foi escolhido para que o novo segundo coincidisse com o antigo, o astronómico, com a precisão da época. A Terra abrandou desde então: o dia excede 86 400 segundos em alguns milissegundos, e a diferença é absorvida pela inserção de um segundo intercalar.
Abaixo do segundo correm os prefixos do SI: ms, µs, ns, ps. Acima — a herança babilónica: minuto, hora, dia. Quilossegundos não existem na vida, embora sejam formalmente legais.
02 · Conversão
Introduza um intervalo — o passaporte irá convertê-lo
O tempo é a única grandeza em que o SI convive com o sistema sexagesimal: os minutos e as horas não pertencem ao SI, mas são aceites em pé de igualdade com o segundo. O ano da tabela é o juliano, 365,25 dias: é ele que está por trás do ano-luz.
O minuto, a hora e o dia são múltiplos exatos do segundo por definição: 60, 3600, 86 400. Mas um dia de calendário pode conter 86 401 segundos: o segundo intercalar é inserido quando o desvio em relação à rotação da Terra atinge 0,9 s.
| Unidade | Nome | Valor | Onde aparece |
|---|---|---|---|
| ns | nanossegundo | 9·10¹⁰ | ciclos de processador, latência de rede, GPS |
| µs | microssegundo | 9·10⁷ | medições em eletrónica, tempos de resposta |
| ms | milissegundo | 90 000 | reação humana, fotogramas de vídeo, ping |
| s | segundo | 90 | a escrita de base do tempo no SI |
| min | minuto | 1,5 | fora do SI, aceite: horários, desporto |
| h | hora | 0,025 | fora do SI, aceite: trabalho, tarifas |
| d | dia | 0,001042 | fora do SI, aceites: calendário, prazos |
| sem. | semana | 1,488·10⁻⁴ | vida diária e planeamento, fora do SI |
| a | ano (juliano) | 2,852·10⁻⁶ | 365,25 dias — o ano do ano-luz |
1 min = 60 s · 1 h = 3600 s · 1 d = 86 400 s — múltiplos exatos por definição
03 · Ordens de grandeza
do yoctossegundo à idade do UniversoSegundo: um batimento do coração
04 · Instrumentos de medição
Com que se contam os segundos
O padrão primário: uma nuvem de átomos arrefecidos é lançada para cima e sondada duas vezes com micro-ondas. Instabilidade 10⁻¹⁶.
Um ião de estrôncio ou itérbio numa rede laser. Exatidão 10⁻¹⁸ — os candidatos a uma nova definição do segundo.
Um diapasão de quartzo a 2¹⁵ hertz: dividindo por dois quinze vezes obtém-se exatamente um segundo. Relógios, telefones, contadores.
Cada satélite transporta relógios atómicos; o recetor toma a hora de graça do céu. Nanossegundos — toda a navegação assenta neles.
05 · Regras de escrita
O símbolo é minúsculo: s, não «seg» nem «seg.»
O segundo não tem nome de pessoa, por isso o símbolo é minúsculo e sem ponto. «Seg» e «msec» vêm da era da máquina de escrever; no SI são s e ms. Os minutos e as horas escrevem-se min e h, e a hora do dia com dois pontos: 14:05, não 14 h 05 min.
06 · Unidades vizinhas
O segundo está no denominador de metade do SI: o hertz é um segundo inverso, o becquerel é um decaimento por segundo, o metro por segundo é velocidade. Desacerte o segundo, e as três derrapam.
1 / s
base SI
metro por segundo
Também o metro cresceu do segundo: desde 1983 é definido através da velocidade da luz e do segundo — ou seja, a exatidão do comprimento nunca excede a do tempo.
07 · Secção histórica
O que era o segundo antes do átomo
Uma fração do dia solar médio. A Terra abranda de forma irregular, por isso este segundo «derivava» lentamente.
Uma fração do ano trópico 1900,0: o tempo foi atado à translação da Terra em torno do Sol, e não ao dia.
Uma fração do dia sideral — a rotação da Terra em relação às estrelas. Mais curto que o comum em 0,27 %.
A série sexagesimal não terminava no segundo: depois da «segunda parte pequena» vinha a terceira, 1/60 de segundo.
O segundo é a unidade mais exata do SI, e as restantes dependem dele
O quilograma realiza-se com exatidão de 10⁻⁸, o metro de 10⁻¹¹, mas o segundo até 10⁻¹⁶ na fonte de césio e até 10⁻¹⁸ nos relógios óticos. Por isso as definições do metro, da candela, do ampere e do volt estão construídas sobre o segundo: ele fixa o teto de exatidão de todo o sistema. Tais relógios errariam menos de um segundo ao longo da existência do Universo — e é exatamente por isso que já se discute a próxima redefinição, que já não será sobre césio.
Catálogo · Sistema Internacional de Unidades
Um passaporte para cada grandeza
Sete unidades de base, vinte e duas derivadas com nomes próprios e um arquivo de sistemas retirados de uso. Cada uma é uma folha à parte: definição, dimensão, conversão, instrumentos, regras de escrita. Em 33 línguas.
Unidades de base
abra o passaporte do segundoDerivadas com nome próprio
em terracota — aquelas cuja definição contém o segundoSistemas históricos
arquivo de notaçõesLíngua do passaporte
33 línguas. O símbolo s e as fórmulas não se traduzem — são idênticos em todas as versões; traduzem-se a descrição, os exemplos e as regras de escrita de cada escrita.