左边一个黄铜摆在摆动：完整一次摆动需要 2 s，单程恰好一秒。字母 s 透过它隐约可见。右边，一个铯原子在原子喷泉的管中上升又落下。每次穿过铜质谐振腔，它都会在微波中闪亮。显示屏读数 9 192 631 770——一秒钟里正好有这么多次振荡。记录指示灯在闪烁。
单位页
SI 基本单位修订 2026-10秒 s
SI 基本单位 · 量：时间
秒从地球手里拿走，交给了原子
很长时间里，秒是一天的一小部分：地球自转一周的 1/86 400。后来发现地球是一只糟糕的钟。潮汐让它变慢，地震和地核中的流动让一天的长度变化几毫秒。比地球走得更稳的钟开始察觉它不均匀的步伐。
自 1967 年起，秒由铯-133 原子确定。它的外层电子可以在两个能级之间跃迁，与这一跃迁对应的辐射频率恰好是 9 192 631 770 Hz。秒就是经历这么多次振荡所需的时间。所有铯原子都相同，所以秒在世界上任何实验室里都一样。
最好的铯喷泉钟在 3 亿年里误差不到一秒。其他单位也依赖于秒：米通过光速和秒来固定，千克通过普朗克常数、米和秒来固定。
秒的符号是小写 s，不加点：“30 s”。俄语写作 «с»。大写 S 是西门子，电导单位。时间这个量用小写 t 表示，振荡周期用大写 T。
时间的秒和角秒 ″——1/3600 度。时钟的一天和地球自转一周：地球自转不均匀，它的一天比 86 400 s 长一两毫秒。所以原子时有时要加上一个闰秒。
01 · 定义
振荡 · 计数 · 钟的偏差所有的钟构造都一样。里面有某种东西以相等的间隔重复同一个动作：摆、石英片、原子中的电子。还有一个计数器数这些重复。秒不过是一种约定：数哪种动作的多少次重复。
振荡频率越高、越不依赖外界条件，钟就越准。摆每秒摆动一次，它的周期随温度变化，因为摆杆会伸长。石英每秒振动 32 768 次，也会感受到热。铯原子每秒振荡近一百亿次，几乎没有什么能影响它的频率。
钟的准确度由它的偏差表示——一天里它会离标准多远。频率偏离正确值的比例乘以 86 400 s，就是每天的偏差。
这些钟会差多远
架子上放着一只摆钟、一只石英钟和一只原子钟。三只钟都按标准对好，然后放进一个给定温度的房间。摆钟里的钢杆受热伸长，钟就走慢。石英在 25 °C 时准确，在其他任何温度下都会走慢。原子钟几乎不在乎温度。用“已过天数”滑块把时间往前推；“一年”按钮一下子设成 365 天，每只钟上方都显示它的偏差。蓝色是标准，黄铜色是摆，绿色是原子钟，红色是落后。下面有三个视图。“偏差”是每台仪器按天累积的误差，用对数刻度。“振荡”显示每个振子的运动，放慢到看得见。“准确度”给出从日晷到光钟各种钟的相对误差。
一个容易对半分的数
32 768 是二的十五次方。一个由十五级二分频器组成的电路，把石英的振荡变成每秒恰好一个脉冲。这个频率的石英音叉只有几毫米长，能装进手表。更高的频率不用：那样的音叉会更耗电。
02 · 换算
单位 · 频率 · 时间尺度从秒到天、年和赫兹
以任意单位输入一段时间。第一个选项卡把它换算成秒、分、小时、天和年。第二个换算成频率和铯的振荡次数。第三个显示 TAI、UTC 和 GPS 三种时间尺度有何不同。
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最短的激光闪光只持续几十阿秒，宇宙的年龄约为 4·10¹⁷ s。两者之间相差 35 个数量级。同一个秒既是光的尺度，也是星辰的尺度。
04 · 测量仪器
摆 · 石英 · 喷泉 · 光晶格频率越高，钟越准
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05 · 书写规则
s 不加点 · 时刻另写时长用秒，时刻看钟
时长写成数字和符号，中间空一格：45 s、2.5 ms。时刻按 ISO 8601 书写：2026-10-02T14:30:05Z。分和小时可以与 SI 并用，但不加词头。
“sec”“msec”和“hrs”都不是 SI 符号。一天中的时刻用冒号写更方便，时长用单位写。带斜线的日期在不同国家读法不同，所以按年-月-日书写。大写 S 是西门子，不是秒；千位用空格分隔。
06 · 相邻单位
时间与频率07 · 历史部分
档案 · 从惠更斯的摆到原子喷泉秒是怎样从天上搬进原子里的
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闰秒及其取消
原子时 TAI 均匀流逝，而地球转得不均匀，平均也更慢。为了不让民用时间偏离太阳正午，从 1972 年起 UTC 加入闰秒——共 27 次，最后一次在 2016 年 12 月 31 日。这样的日子里，一分钟有 61 秒。
对计算机、交易所和导航来说，多出的一秒是故障的来源。2022 年，国际计量大会决定最迟在 2035 年停止加闰秒，让 UTC 离地球自转更远一些。
右边是闰秒那一刻的表盘：23:59:59 之后，钟显示 23:59:60，然后才到午夜。
量的目录
时间与频率 · 12 个单位页
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