Bên trái, một con lắc bằng đồng thau đung đưa: một dao động trọn vẹn mất 2 s, một lần đi qua đúng một giây. Qua nó ẩn hiện chữ s. Bên phải, một nguyên tử xesi bay lên trong ống của một đài phun nguyên tử rồi rơi xuống. Mỗi lần đi qua hốc cộng hưởng bằng đồng, nó lóe sáng trong vi sóng. Màn hình hiển thị 9 192 631 770 — chừng ấy dao động nằm trong một giây. Đèn ghi nhấp nháy.
Trang đơn vị
đơn vị cơ sở SIbản sửa 2026-10Giây s
Đơn vị cơ sở SI · đại lượng: thời gian
Giây bị lấy khỏi Trái Đất và trao cho nguyên tử
Suốt thời gian dài, giây là một phần của ngày: 1/86 400 một vòng quay của Trái Đất. Rồi người ta nhận ra Trái Đất là một chiếc đồng hồ tồi. Nó quay chậm lại vì thủy triều, còn động đất và các dòng chảy trong lõi làm độ dài ngày thay đổi vài mili giây. Những đồng hồ chạy đều hơn Trái Đất bắt đầu nhận thấy bước đi thất thường của nó.
Từ năm 1967, giây được xác định bởi nguyên tử xesi-133. Electron ngoài cùng của nó có thể chuyển giữa hai mức, và ứng với sự chuyển này là bức xạ có tần số đúng 9 192 631 770 Hz. Giây là khoảng thời gian trôi qua chừng ấy dao động. Mọi nguyên tử xesi đều như nhau, nên giây ở mọi phòng thí nghiệm trên thế giới đều như nhau.
Những đài phun xesi tốt nhất sai chưa đến một giây trong 300 triệu năm. Các đơn vị khác cũng phụ thuộc vào giây: mét được cố định qua tốc độ ánh sáng và giây, kilôgam qua hằng số Planck, mét và giây.
Ký hiệu của giây là s thường, không có dấu chấm: «30 s». Tiếng Nga viết «с». S hoa là siemens, đơn vị độ dẫn điện. Đại lượng thời gian ký hiệu t thường, chu kỳ dao động ký hiệu T hoa.
Giây thời gian và giây góc ″ — 1/3600 độ. Ngày theo đồng hồ và một vòng quay của Trái Đất: Trái Đất quay không đều, và ngày của nó dài hơn 86 400 s một hai mili giây. Vì thế thỉnh thoảng người ta thêm một giây nhuận vào giờ nguyên tử.
01 · Định nghĩa
dao động · đếm · độ lệch của đồng hồMọi chiếc đồng hồ đều được làm theo cùng một cách. Bên trong có thứ gì đó lặp lại một chuyển động sau những khoảng bằng nhau: con lắc, tấm thạch anh, electron trong nguyên tử. Và có một bộ đếm đếm các lần lặp. Giây chỉ là một quy ước: đếm bao nhiêu lần lặp của chuyển động nào.
Tần số dao động càng cao và càng ít phụ thuộc điều kiện bên ngoài thì đồng hồ càng chính xác. Con lắc đung đưa mỗi giây một lần, và chu kỳ của nó thay đổi theo nhiệt độ vì thanh dài ra. Thạch anh dao động 32 768 lần mỗi giây và cũng chịu ảnh hưởng của nhiệt. Nguyên tử xesi dao động gần mười tỷ lần mỗi giây, và hầu như không gì tác động được đến tần số của nó.
Độ chính xác của đồng hồ thể hiện qua độ lệch — sau một ngày nó cách chuẩn bao xa. Phần mà tần số lệch khỏi giá trị đúng, nhân với 86 400 s, là độ lệch mỗi ngày.
Các đồng hồ sẽ lệch nhau bao nhiêu
Trên kệ có một đồng hồ quả lắc, một đồng hồ thạch anh và một đồng hồ nguyên tử. Cả ba được chỉnh theo chuẩn rồi để trong một phòng có nhiệt độ cho trước. Ở con lắc, thanh thép giãn ra vì nóng và đồng hồ chạy chậm. Thạch anh chính xác ở 25 °C và chạy chậm ở mọi nhiệt độ khác. Đồng hồ nguyên tử gần như không bận tâm đến nhiệt độ. Dùng thanh trượt «số ngày đã qua» để đẩy thời gian tới; nút «Một năm» đặt ngay 365 ngày, và trên mỗi đồng hồ hiện độ lệch của nó. Màu xanh là chuẩn, màu đồng thau là con lắc, màu xanh lá là đồng hồ nguyên tử, màu đỏ là độ chậm. Bên dưới có ba khung xem. «Độ lệch» là sai số tích lũy của từng thiết bị theo ngày, thang lôgarit. «Dao động» cho thấy chuyển động của từng bộ dao động, làm chậm lại cho đến khi nhìn thấy được. «Độ chính xác» cho sai số tương đối của nhiều loại đồng hồ, từ đồng hồ mặt trời đến đồng hồ quang học.
Một con số dễ chia đôi
32 768 là hai mũ mười lăm. Một mạch gồm mười lăm bộ chia tần số cho hai biến dao động của thạch anh thành đúng một xung mỗi giây. Âm thoa thạch anh cho tần số này chỉ dài vài milimét và vừa trong đồng hồ đeo tay. Người ta không dùng tần số cao hơn: âm thoa như thế sẽ tốn điện hơn.
02 · Quy đổi
đơn vị · tần số · thang thời gianTừ giây sang ngày, năm và héc
Nhập một khoảng thời gian theo bất kỳ đơn vị nào. Thẻ thứ nhất quy đổi sang giây, phút, giờ, ngày và năm. Thẻ thứ hai sang tần số và số dao động của xesi. Thẻ thứ ba cho thấy các thang thời gian TAI, UTC và GPS khác nhau ra sao.
| {k} | {v} | {note} |
Những chớp laser ngắn nhất kéo dài vài chục atto giây; tuổi của Vũ trụ khoảng 4·10¹⁷ s. Giữa chúng là 35 bậc độ lớn. Cùng một giây làm thước đo cho cả ánh sáng lẫn các vì sao.
04 · Dụng cụ đo
con lắc · thạch anh · đài phun · mạng quang họcTần số càng cao, đồng hồ càng chính xác
{title}
{text}
05 · Quy tắc viết
s không chấm · giờ trong ngày viết riêngKhoảng thời gian bằng giây, thời điểm theo đồng hồ
Khoảng thời gian viết bằng số và ký hiệu cách nhau một khoảng trắng: 45 s, 2,5 ms. Thời điểm viết theo ISO 8601: 2026-10-02T14:30:05Z. Phút và giờ được dùng cùng SI, nhưng không gắn tiền tố.
«sec», «msec» và «hrs» không phải ký hiệu SI. Giờ trong ngày viết bằng dấu hai chấm thì tiện hơn, khoảng thời gian viết bằng đơn vị. Ngày tháng có dấu gạch chéo được đọc khác nhau ở các nước, nên viết năm-tháng-ngày. S hoa là siemens, không phải giây; hàng nghìn tách bằng khoảng trắng.
06 · Các đơn vị lân cận
thời gian và tần số1 Hz = 1/s — số dao động mỗi giây.
mQuãng đường ánh sáng đi trong 1/299 792 458 s.
d86 400 s — và vòng quay thất thường của Trái Đất.
07 · Phần lịch sử
lưu trữ · từ con lắc của Huygens đến đài phun nguyên tửGiây đã chuyển từ bầu trời vào nguyên tử thế nào
{title}
{text}
Giây nhuận và việc bãi bỏ nó
Giờ nguyên tử TAI trôi đều, còn Trái Đất quay không đều và trung bình chậm hơn. Để giờ dân dụng không xa rời giữa trưa mặt trời, từ năm 1972 UTC được thêm giây nhuận — 27 lần, lần cuối ngày 31 tháng 12 năm 2016. Những ngày đó một phút dài 61 giây.
Với máy tính, sàn giao dịch và dẫn đường, một giây thừa là nguồn gây sự cố. Năm 2022, Hội nghị Toàn thể về Cân đo quyết định ngừng thêm giây nhuận muộn nhất vào năm 2035 và để UTC xa rời vòng quay của Trái Đất hơn nữa.
Bên phải là mặt đồng hồ vào khoảnh khắc giây nhuận: sau 23:59:59 đồng hồ chỉ 23:59:60, rồi mới đến nửa đêm.
Danh mục đại lượng
Thời gian và tần số · 12 trang đơn vị
Chỉ mục · mọi đại lượng trên một trangPhòng thí nghiệm ở lối vào chỉ mụcMột giọt axit đổi màu nước ép, muối nhuộm màu ngọn lửa, nước đóng băng sau một cú gõ. Bên dưới là mọi trang của Simetrium, theo ngành và theo thứ tự chữ cái.Mở chỉ mục →
