În stânga oscilează un pendul de alamă: o oscilație completă durează 2 s, o singură trecere exact o secundă. Prin el se străvede litera s. În dreapta, un atom de cesiu urcă în tubul unei fântâni atomice și cade înapoi. De fiecare dată când trece prin cavitatea de cupru, se aprinde în microunde. Afișajul arată 9 192 631 770 — atâtea oscilații încap într-o secundă. Clipește un led de înregistrare.
Fișa unității
unitate fundamentală SIrev. 2026-10Secunda s
Unitate fundamentală SI · mărime: timp
Secunda a fost luată de la Pământ și dată atomului
Multă vreme secunda a fost o fracțiune din zi: 1/86 400 dintr-o rotație a Pământului. Apoi s-a dovedit că Pământul e un ceas prost. Încetinește din cauza mareelor, iar cutremurele și curenții din nucleu schimbă durata zilei cu milisecunde. Ceasurile care mergeau mai uniform decât Pământul au început să-i observe mersul neregulat.
Din 1967 secunda e stabilită de atomul de cesiu-133. Electronul său exterior poate trece între două niveluri, iar acestei tranziții îi corespunde o radiație cu frecvența de exact 9 192 631 770 Hz. Secunda este timpul în care trec atâtea oscilații. Toți atomii de cesiu sunt la fel, așa că secunda e aceeași în orice laborator din lume.
Cele mai bune fântâni cu cesiu greșesc cu mai puțin de o secundă în 300 de milioane de ani. Și alte unități depind de secundă: metrul e stabilit prin viteza luminii și secundă, iar kilogramul prin constanta lui Planck, metru și secundă.
Simbolul secundei este un s mic, fără punct: „30 s”. În rusă se scrie «с». S mare este siemensul, unitatea de conductanță. Mărimea timp se notează cu t mic, perioada oscilației cu T mare.
Secunda de timp și secunda de arc ″ — 1/3600 dintr-un grad. Ziua după ceas și o rotație a Pământului: Pământul se rotește neregulat, iar ziua lui e mai lungă decât 86 400 s cu o milisecundă sau două. De aceea, la timpul atomic se adaugă uneori o secundă intercalată.
01 · Definiție
oscilații · numărare · abaterea ceasurilorToate ceasurile sunt construite la fel. Înăuntru e ceva care repetă o mișcare la intervale egale: un pendul, o lamelă de cuarț, un electron într-un atom. Și e un numărător care numără repetările. Secunda e doar o convenție: câte repetări ale cărei mișcări să numeri.
Cu cât frecvența oscilațiilor e mai mare și depinde mai puțin de condițiile exterioare, cu atât ceasul e mai precis. Un pendul bate o dată pe secundă, iar perioada lui se schimbă cu temperatura, pentru că tija se lungește. Cuarțul oscilează de 32 768 de ori pe secundă și simte și el căldura. Atomul de cesiu oscilează de aproape zece miliarde de ori pe secundă, iar asupra frecvenței lui aproape nimic nu are efect.
Precizia unui ceas o arată abaterea lui — cât se va îndepărta de etalon într-o zi. Fracțiunea cu care frecvența diferă de cea corectă, înmulțită cu 86 400 s, este abaterea zilnică.
Cât se vor îndepărta ceasurile
Pe un raft stau un ceas cu pendul, unul cu cuarț și unul atomic. Toate trei au fost potrivite după etalon, apoi lăsate într-o cameră cu temperatura dată. La pendul tija de oțel se lungește de la căldură, iar ceasul rămâne în urmă. Cuarțul e exact la 25 °C și rămâne în urmă la orice altă temperatură. Ceasului atomic aproape că nu-i pasă de temperatură. Cu glisorul „zile trecute” muți timpul înainte, butonul „An” fixează dintr-odată 365 de zile, iar deasupra fiecărui ceas se vede abaterea lui. Cu albastru — etalonul, cu alamă — pendulul, cu verde — ceasul atomic, cu roșu — întârzierea. Dedesubt sunt trei vederi. „Abatere” e eroarea acumulată a fiecărui instrument pe zile, la scară logaritmică. „Oscilații” arată mișcarea fiecărui oscilator, încetinită până devine vizibilă. „Precizie” dă eroarea relativă a diferitelor ceasuri, de la cel solar la cel optic.
Un număr ușor de înjumătățit
32 768 înseamnă doi la puterea a cincisprezecea. Un circuit din cincisprezece divizoare de frecvență cu doi transformă oscilațiile cuarțului în exact un impuls pe secundă. Un diapazon de cuarț pe această frecvență are câțiva milimetri și încape într-un ceas de mână. O frecvență mai mare nu se folosește: un astfel de diapazon ar consuma mai multă energie.
02 · Conversie
unități · frecvență · scări de timpDin secunde în zile, ani și herți
Introduceți un timp în orice unitate. Prima filă îl convertește în secunde, minute, ore, zile și ani. A doua în frecvență și număr de oscilații ale cesiului. A treia arată prin ce diferă scările de timp TAI, UTC și GPS.
| {k} | {v} | {note} |
Cele mai scurte fulgere laser durează câteva zeci de attosecunde; vârsta Universului e de circa 4·10¹⁷ s. Între ele sunt 35 de ordine de mărime. Aceeași secundă servește drept măsură pentru lumină și pentru stele.
04 · Instrumente de măsură
pendul · cuarț · fântână · rețea opticăCu cât frecvența e mai mare, cu atât ceasul e mai precis
{title}
{text}
05 · Reguli de scriere
s fără punct · ora zilei separatDurata în secunde, momentul după ceas
O durată se scrie cu număr și simbol separate prin spațiu: 45 s, 2,5 ms. Un moment se scrie după ISO 8601: 2026-10-02T14:30:05Z. Minutul și ora pot fi folosite împreună cu SI, dar nu li se pun prefixe.
„sec”, „msec” și „hrs” nu sunt simboluri SI. Ora zilei se scrie mai comod cu două puncte, iar durata cu unități. O dată cu bare oblice se citește diferit în diferite țări, de aceea se scrie an-lună-zi. S mare e siemensul, nu secunda; miile se separă prin spațiu.
06 · Unități vecine
timp și frecvență1 Hz = 1/s — oscilații pe secundă.
mDrumul luminii în 1/299 792 458 s.
d86 400 s — și mersul neregulat al Pământului.
07 · Secțiune istorică
arhivă · de la pendulul lui Huygens la fântâna atomicăCum s-a mutat secunda de pe cer în atom
{title}
{text}
Secunda intercalată și desființarea ei
Timpul atomic TAI curge uniform, iar Pământul se rotește neregulat și, în medie, mai încet. Ca ora civilă să nu se îndepărteze de amiaza solară, din 1972 s-a adăugat la UTC o secundă intercalată — de 27 de ori, ultima dată pe 31 decembrie 2016. În astfel de zile un minut a durat 61 de secunde.
Pentru calculatoare, burse și navigație o secundă în plus e o sursă de defecțiuni. În 2022 Conferința Generală de Măsuri și Greutăți a hotărât să nu mai adauge secunde intercalate cel târziu din 2035 și să lase UTC să se îndepărteze mai mult de rotația Pământului.
În dreapta, un cadran în momentul unei secunde intercalate: după 23:59:59 ceasul arată 23:59:60 și abia apoi vine miezul nopții.
Catalogul mărimilor
Timp și frecvență · 12 fișe
Index · toate mărimile pe o singură paginăLaboratorul de la intrarea în indexO picătură de acid schimbă culoarea sucului, sarea colorează flacăra, apa îngheață la o lovitură. Sub ele, toate fișele Simetrium, pe discipline și în ordine alfabetică.Deschide indexul →
