O
segundo
(simbolo no
SI
:
s
[
1
]
) e o nome dunha
unidade
de
tempo
, e e a unidade basica no
Sistema Internacional de Unidades
para medilo. Tradicionalmente, o segundo e definido como unha das 86.400 partes nas que se divide o periodo de tempo que tarda a
Terra
en dar unha volta sobre o seu eixo imaxinario (periodo tamen chamado
dia
)
[
2
]
, mais a definicion oficial de segundo e a duracion equivalente a 9 192 631 770 periodos de radiacion correspondente a transicion entre os dous niveis hiperfinos do estado fundamental do
isotopo
133 do
atomo
de
cesio
, medidos a 0
kelvin
.
[
3
]
A miudo os
prefixos do SI
son combinados coa palabra
segundo
para denotar subdivisions do segundo, por exemplo, o
milisegundo
(unha milesima parte dun segundo) e o
nanosegundo
(unha mil millonesima parte dun segundo). Ainda que os prefixos do SI poden ser usados para formar multiplos do segundo (tales como o ≪
quilosegundo
≫ ou mil segundos), estas unidades son rara vez usadas na practica. As unidades mais usadas neste caso son outras non pertencentes ao SI: o
minuto
a
hora
e o
dia
.
O segundo tamen ten a unidade base de tempo nos sistemas de unidades
centimetro-gramo-segundo
,
metro-quilogramo-segundo
,
metro-tonelada-segundo
e
pe-libra-segundo
.
A palabra segundo proven do latin
sequire
(seguir); poren, o seu uso para denominar a medida de tempo e semellante a orixe do termo
minuto
. Este proven do latin
minuta
(parte pequena); e dicir, unha ≪minuta de hora≫ e unha parte pequena da hora. A hora dividiase en 60 fraccions as que se denominaba
pars minuta prima
(primeira parte pequena), e a sua vez estas dividianse novamente en 60 partes chamadas
pars minuta secunda
(segunda parte pequena).
[
4
]
As primeiras civilizacions construiron divisions do dia, mais ningunha delas empregou o termo segundo nin estableceu unha unidade analoga. Os
exipcios
subdividian o dia e a noite en periodos de doce
horas
cada un dende polo menos 2000 a.C., o que levaba a que a duracion dunha hora variase coa
estacion do ano
. Os astronomos gregos
Hiparco
(c. 150 a.C.) e
Tolomeo
(c. 150 d.C.) subdividiron o
dia
de maneira
sexaxesimal
e usaron a hora media como
(
1
⁄
24
dia)
, fraccions de hora (
1
⁄
4
,
2
⁄
3
etc.) e
tempo
-graos (
1
⁄
360
dia ou catro segundos modernos), mais non minutos nin segundos modernos.
[
5
]
O dia dividiuse sexaxesimalmente, e dicir, por
1
⁄
60
, despois
1
⁄
60
, despois
1
⁄
60
sucesivamente, ata 6 lugares despois do punto sexaxesimal (unha precision de mais de 2 microsegundos) polos
babilonios
despois de 300 a.C.
[
6
]
Os babilonios non empregaban a hora, mais usaban a hora-dupla (120 minutos), o minuto grao (4 minutos) e a cevada con duracion de 3
1
⁄
3
de segundo (equivalente ao
helek
hebreo,
[
7
]
poren non subdividian de maneira sexaxesimal esas unidades menores de tempo.
No ano 1000 o estudoso persa
al-Biruni
, que escribia en
arabe
empregou por primeira vez a expresion
segundo
e definiu a division de tempo entre as luas novas dalgunhas semanas especificas en dias, horas, minutos, segundos, terzos e cuartos despois do mediodia do domingo.
[
8
]
En 1267 o cientifico
Roger Bacon
definiu a division de tempo entre luas cheas como o numero de horas, minutos, segundos, terzos e cuartos (
horae
,
minuta
,
secunda
,
tertia
e
quarta
) tralo mediodia nunhas datas especificadas.
[
9
]
Os primeiros reloxos mecanicos que apareceron a partir do seculo XIV tinan pantallas que dividian a hora en metades, terzos, cuartos e as veces ata 12 partes, mais nunca por 60. De feito, a hora non se dividia habitualmente en 60 minutos xa que non era de duracion uniforme. Non foi practico para os cronometradores considerar minutos ata que apareceron os primeiros reloxos mecanicos que amosaban minutos preto de finais do seculo XVI. Os reloxos mecanicos mantinan o
tempo medio
, ao contrario do
tempo aparente
que mostraban os
reloxos de sol
.
Os primeiros reloxos que mostraban segundos apareceron durante a ultima metade do seculo XVI. O segundo fixose medible con exactitude co desenvolvemento de reloxos mecanicos. O primeiro reloxo de resorte con segundeiro foi un reloxo de autor desconecido cunha representacion de
Orfeo
na coleccion Fremersdorf, datado entre 1560 e 1570.
[
10
]
[
11
]
Durante o terceiro cuarto do seculo XVI,
Taqi al-Din
construiu un reloxo con marcas cada 1/5 de minuto.
[
12
]
En 1579,
Jost Burgi
construiu para
Guillerme de Hesse
un reloxo que marcaba os segundos.
[
10
]
En 1581,
Tycho Brahe
redesenou reloxos que amosaban so os minutos no seu observatorio para que tamen amosasen os segundos, ainda que eses segundos non eran precisos. En 1587, Brahe queixouse de que os seus catro reloxos discordaban en mais ou menos catro segundos.
[
10
]
En 1644,
Marin Mersenne
calculou que un pendulo cunha lonxitude de 0,994 metros teria un periodo de dous segundos, permitindo a medida dun segundo mediante un pendulo.
[
13
]
En 1656, o cientifico neerlandes
Christiaan Huygens
inventou o primeiro reloxo de pendulo. Tina unha lonxitude de pendulo de pouco menos dun metro, o que lle daba un balance dun segundo e un escape que marcaba cada segundo. Era o primeiro reloxo que podia manter o tempo con precision en segundos. Na decada de 1730, 80 anos despois, os cronometros maritimos de
John Harrison
podian manter a hora exacta preciso por un segundo en 100 dias.
En 1832,
Gauss
propuxou empregar o segundo como unidade fundamental de tempo no seu sistema milimetro-miligramo-segundo. A
British Association for the Advancement of Science
(BAAS) declarou en 1862 que "todos os homes de ciencia estaban de acordo en empregar o segundo de tempo medio solar como unidade de tempo".
[
14
]
BAAS propuxo formalmente o sistema CGS en 1874, ainda que foi substituido gradualmente polo MKS durante os seguintes anos. En ambos os sistemas a definicion de segundo era
do dia solar medio.
A finais da decada de 1940, os reloxos con oscilador de cristal de
cuarzo
cunha frecuencia de funcionamento de aproximadamente 100 kHz avanzaron para calcular o tempo cunha precision mellor que unha parte cada 10
8
durante un periodo de funcionamento dun dia. Fixose evidente que un consenso destes reloxos contaba mellor o tempo que a rotacion da Terra. Os
metrologos
tamen sabian que a orbita da Terra ao redor do Sol (un ano) era moito mais estable que a rotacion da Terra. Isto levou a propostas xa en 1950 para definir a segunda como fraccion do ano.
O movemento da Terra foi descrito nas
Tables of the Sun
de
Newcomb
(1895), que proporcionaban unha formula para estimar o movemento do Sol en relacion coa ][epoca (astronomia)|epoca]] de 1900 baseandose nas observacions astronomicas feitas entre 1750 e 1892.
[
15
]
Isto deu lugar a adopcion dunha escala de tempo de efemerides expresada en unidades do
ano sideral
nesa epoca pola
IAU
en 1952.
[
16
]
Esta escala de tempo extrapolada proporciona as posicions observadas dos corpos celestes de acordo coas teorias dinamicas newtonianas do seu movemento.
[
15
]
En 1955, o
ano tropical
, considerado mais fundamental que o ano sideral, foi elixido pola IAU como a unidade de tempo. O ano tropical por definicion non e unha medida senon que se calcula a partir dunha formula que describe un ano tropical medio que diminue linearmente co paso do tempo.
En 1956, o segundo redefiniuse en termos do
ano
en relacion a esa
epoca
como:
O segundo e
do ano tropical para o 0 de xaneiro de 1900 as 12 horas do tempo ephemeris.
[
15
]
Esta definicion foi adoptada como parte do
Sistema Internacional de Unidades
en 1960.
[
17
]
Poren, os mellores reloxos mecanicos, electricos e baseados en cristais de cuarzo sofren discrepancias polas condicions ambientais. Para medir o tempo e moito mellor a "vibracion" natural e exacta dun atomo enerxizado. A frecuencia da vibracion (e dicir, a
radiacion
) e moi especifica dependendo do tipo de atomo e como e excitado.
[
18
]
Co desenvolvemento dos reloxos atomicos tornouse mais facil medir a duracion da transicion entre dous
niveis de enerxia
dun
atomo
ou
molecula
. Isto tornou tamen posibel medir o tempo con maior precision que utilizando a definicion corrente.
[
19
]
A principios da decada de 1960 decidiuse empregar o tempo atomico como base para a definicion do segundo e na 13.ª Conferencia Xeral de Pesos e Medidas, en 1967, substituiuse a definicion do segundo:
O segundo e a duracion equivalente a 9 192 631 770 periodos de radiacion correspondente a transicion entre os dous niveis hiperfinos do estado fundamental do
isotopo
133 do
atomo
de
cesio
.
En 1997 modificouse a definicion para incluir a aclaracion "esta definicion refirese ao atomo de cesio estable a unha temperatura de
0 K
".
[
19
]
Multiplos e submultiplos do segundo no SI
[
editar
|
editar a fonte
]
Os prefixos do
SI
empreganse habitualmente para medidas de tempo inferiores ao segundo, pero apenas aparecen para multiplos do segundo (o conecido como "tempo metrico"). Pola contra, adoitan usarse unidades que non forman parte do sistema como o
minuto
, a
hora
o
dia
ou o
ano
.
Multiplo
|
Nome
|
Simbolo
|
Equivalencia
|
|
Submultiplo
|
Nome
|
Simbolo
|
10
0
|
segundo
|
s
|
|
|
|
|
|
10
1
|
decasegundo
|
das
|
10 segundos
|
|
10
?1
|
decisegundo
|
ds
|
10
2
|
hectosegundo
|
hs
|
1 minuto 40 segundos
|
|
10
?2
|
centisegundo
|
cs
|
10
3
|
quilosegundo
|
ks
|
16 minutos 40 segundos
|
|
10
?3
|
milisegundo
|
ms
|
10
6
|
megasegundo
|
Ms
|
11,6 dias
|
|
10
?6
|
microsegundo
|
μs
|
10
9
|
gigasegundo
|
Gs
|
31,7 anos
|
|
10
?9
|
nanosegundo
|
ns
|
10
12
|
terasegundo
|
Ts
|
31 700 anos
|
|
10
?12
|
picosegundo
|
ps
|
10
15
|
petasegundo
|
Ps
|
31,7 millons de anos
|
|
10
?15
|
femtosegundo
|
fs
|
10
18
|
exasegundo
|
Es
|
31 700 millons de anos
|
|
10
?18
|
attosegundo
|
as
|
10
21
|
zettasegundo
|
Zs
|
31,7 billons de anos
|
|
10
?21
|
zeptosegundo
|
zs
|
10
24
|
yottasegundo
|
Ys
|
31 700 billons de anos
|
|
10
?24
|
yoctosegundo
|
ys
|
1 segundo internacional e igual a:
As unidades de
frecuencia
son as reciprocas do segundo:
- ↑
As veces abreviase de xeito erroneo como
seg.
- ↑
"SI brochure: Table 6: Non-SI units accepted for use with the International System of Units"
. Arquivado dende
o orixinal
o 01 de outubro de 2009
. Consultado o 02 de outubro de 2008
.
- ↑
"Official BIPM definition"
.
BIPM
. Consultado o 1 de outubro de 2009
.
- ↑
Soca, Ricardo.
"Etimologia de minuto"
.
El Castellano
(en
castelan
)
. Arquivado dende
o orixinal
o 04-02-2012
. Consultado o 8-9-2013
.
- ↑
Toomer, G. J (1998).
Ptolemey's Almagest
(en
ingles
)
. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. p. 6?7; 23; 211?216.
ISBN
978-0-691-00260-6
.
- ↑
Neugebauer, O (1975).
A history of ancient mathematical astronomy
.
Springer-Verlag
.
ISBN
038706995X
.
- ↑
Neugebauer, O.
The astronomy
de
Maimonides
,
Hebrew Union College
Annual, volume 22 , p. 325, 1949.
- ↑
al-Biruni
(1879).
The chronology of ancient nations: an English version of the Arabic text of the Athar-ul-Bakiya of Albiruni, or "Vestiges of the Past"
. Sachau C Edward. pp. 147?149.
- ↑
Bacon, Roger (2000).
The Opus Majus of Roger Bacon
.
University of Pennsylvania Press
.
ISBN
978-1-85506-856-8
.
- ↑
10,0
10,1
10,2
Landes, David S.
(1983).
Revolution in Time
. Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press.
ISBN
0-674-76802-7
.
- ↑
Willsberger, Johann (1975).
Clocks & watches
. New York: Dial Press.
ISBN
0-8037-4475-7
.
Fotografia en cor.
- ↑
Selin, Helaine
(31 de xullo de 1997).
Encyclopaedia of the History of Science, Technology, and Medicine in Non-Western Cultures
. Springer Science & Business Media. p. 934.
ISBN
978-0-7923-4066-9
. Arquivado dende
o orixinal
o 20 de novembro de 2016
. Consultado o 23 de febreiro de 2016
.
- ↑
Jenner, Greg (29 de xaneiro de 2015).
A Million Years in a Day: A Curious History of Everyday Life
. Orion. p. 275.
ISBN
978-0-297-86979-5
.
- ↑
Jenkin, ed. (1873).
Reports of the committee on electrical standards
. British Association for the Advancement of Science. p. 90.
- ↑
15,0
15,1
15,2
{cita web | title=Leap Seconds | publisher=Time Service Department,
United States Naval Observatory
| url=
http://tycho.usno.navy.mil/leapsec.html
| access-date=22 de novembro de 2015 | archive-url=
https://web.archive.org/web/20150312003149/http://tycho.usno.navy.mil/leapsec.html
| archive-date=12 de marzo de 2015}}
- ↑
Nautical Almanac Offices of the United Kingdom and the United States of America (1961).
"Explanatory Supplement to the Astronomical Ephemeris and the American Ephemeris and Nautical Almanac"
. p. 9.
... defined ephemeris time ... [was] adopted by the
Union Astronomica Internacional
in Sept. 1952.
- ↑
"SI Brochure (2006)"
(PDF)
.
SI Brochure 8th Edition
.
BIPM
. p. 112. Arquivado dende
o orixinal
(PDF)
o 3 de maio de 2019
. Consultado o 23 de maio de 2019
.
- ↑
McCarthy, Dennis D.
; Seidelmann, P. Kenneth (2009). "Definition and Role of a Second".
Time: From Earth Rotation to Atomic Physics
. Weinheim: Wiley.
- ↑
19,0
19,1
19,2
"Sistema Internacional de Unidades"
(PDF)
.
INMETRO
. Arquivado dende
o orixinal
(PDF)
o 18 de xaneiro de 2012
. Consultado o 2 de novembro de 2009
.
- ↑
"Le Systeme international d’unites"
(PDF)
.
Bureau international des poids et mesures
(en
frances
)
. Arquivado dende
o orixinal
(PDF)
o 15 de xaneiro de 2009
. Consultado o 2 de novembro de 2009
.