Sekunda

Uredi povezave
Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Za druge pomene glej Sekunda (razlo?itev) .
Sekunda
Zasko?ni mehanizem , ki ga upravlja nihalo ure, tiktaka vsako sekundo
Informacije o enoti
Sistem enote Osnovna enota SI
Enota ?as
Simbol s 
Slika, ki utripne pribli?no enkrat na sekundo

Sekunda (oznaka s , v?asih okraj?ano tudi kot sek ali sec ) je osnovna enota SI ?asa , enaka trajanju 9.192.631.770 nihajev valovanja , ki ga odda nevzbujen atom cezija 133 na absolutni ni?li pri prehodu med nivojema hiperfinega razcepa osnovnega stanja . [1] Sekunda je ?estdesetina minute , ki je ?estdesetina ure , torej je sekunda enaka 1/3600 ure. Sekundo nadalje delimo po deseti?kem sistemu , pri ?emer uporabljamo standardne predpone SI - tiso?inka sekunde je tako milisekunda , milijoninka mikrosekunda itd. Sama sekunda je poleg sistema SI tudi osnova sistema enot CGS in nekaterih drugih merskih sistemov.

Do leta 1960 je bila sekunda definirana kot 86400. del povpre?nega Son?evega dneva , kar se ?e vedno uporablja v nekaterih astronomskih in pravnih kontekstih. Te?ava s Son?evim dnevom je, da se po?asi, a opazno podalj?uje in tudi dol?ina tropskega leta ni povsem predvidljiva. Zato gibanje na relaciji Sonce - Zemlja ne velja ve? za primerno osnovo definicije. Ta po zaslugi napredka fizike, ki je omogo?il razvoj atomskih ur , zdaj temelji na osnovnih zna?ilnostih narave .

Neskladje z astronomskim ?asom uravnava Mednarodna telekomunikacijska zveza z dodajanjem prestopnih sekund k univerzalnem koordiniranem ?asu (UTC), kar se zgodi vsakih nekaj let. Z leti je postal UTC, ki ?teje SI sekunde, osnova za uradno merjenje ?asa v ?tevilnih dr?avah po svetu ali vsaj de facto standard za civilno uporabo. [2]

V eni sekundi svetloba prepotuje razdaljo 299.792.458 m .

Zgodovina [ uredi | uredi kodo ]

Koncept sekunde je odraz tesne povezanosti merjenja ?asa in zgodovine astronomije ter geografije . Svetli del dneva so po dvanajsti?kem sistemu na 12 ur razdelili ?e stari Egip?ani , a je bila dol?ina njihovih ur spremenljiva glede na dol?ino dneva med letnimi ?asi . [Op. 1] Fiksne ure so uvedli stari Grki za astronomske izra?une, v vsakdanji uporabi pa je ostala tudi v Evropi dol?ina ure spremenljiva glede na letni ?as ?e vse do uvedbe mehanskih ur v 14. stoletju. [3]

Gr?ki astronom Erastoten je prevzel sumersko prakso uporabe ?estdeseti?kega sistema pri razvoju svojega zgodnjega geografskega koordinatnega sistema , kar je nadaljeval tudi Hiparh stoletje kasneje. Ptolemaj je njun sistem nadgradil z razdelitvijo sistema 360 kotnih stopinj na 60 delov in teh delov znova na 60 delov. Prva delitev, partes minutae primae , je pri?la v splo?no uporabo kot (kotna) minuta , druga, partes minutae secundae , pa kot sekunda . Na enak na?in je bila razdeljena kro?na ?tevil?nica, ki prikazuje ?as, vendar v praksi tako majhne enote ?asa ?e dolgo niso bile v vsakdanji uporabi. Prve mehanske ure z minutnim kazalcem so bile izdelane ?ele proti koncu 16. stoletja, sekundnega kazalca pa ?e zdaj nimajo vse. [3]

Na osnovi mehanskih ur [ uredi | uredi kodo ]

?ele z razvojem mehanskih ur, ki so merile srednji ?as namesto spremenljivega son?evega ?asa , je postala ?estdesetina minute to?no merljiva. Najzgodnej?e mehanske ure, ki so prikazovale sekunde, so bile izdelane v drugi polovici 16. stoletja. Najstarej?i ohranjeni primerek je vzmetna ura neznanega avtorja s podobo Orfeja na ?tevil?nici, ki jo datirajo med leti 1560 in 1570. Leta 1581 je Tycho Brahe predelal ure v svojem observatoriju, da so kazale tudi sekunde, a ?e niso bile dovolj to?ne ? nekaj let kasneje je zapisal, da pridobijo njegove ?tiri ure vsak dan do ?tiri sekunde zamika med seboj. [4]

Nihajna ura Christiaana Huygensa je v tem pogledu pomenila prelomni izum. Leta 1644 je Marin Mersenne izra?unal, da bo imelo 39,1 in?a dolgo nihalo nihajni ?as natanko dve sekundi pri standardnem te?nem pospe?ku . Londonski urar William Clement je izkoristil to spoznanje in dodal sekundno nihalo k Huygensovem dizajnu. Njegove ure so dosegle to?nost 10 sekund na dan in dokon?no izrinile son?ne ure . [5]

Carl Friedrich Gauss je leta 1832 predlagal uvedbo sistema enot milimeter-miligram, v katerem je predpostavil sekundo kot osnovno enoto ?asa. Britansko zdru?enje za napredek znanosti ( British Association for the Advancement of Science , BAAS) je leta 1862 v svoji izjavi zapisalo, da se vsi strokovnjaki strinjajo z uporabo sekunde srednjega son?nega ?asa kot ?asovne enote. [6] Zdru?enje je uradno predlagalo sistem enot CGS leta 1874, ki pa ga je v naslednjih 70 letih po?asi izpodrinil sistem enot MKS , prav tako s sekundo kot osnovno ?asovno enoto. MKS je bil na mednarodni ravni sprejet v 1940. letih in je dolo?al sekundo kot 1 ? 86.400 srednjega son?evega dneva. [7]

Na osnovi leta [ uredi | uredi kodo ]

Z napredkom astronomije je postalo jasno, da se vrtenje Zemlje s ?asom spreminja, zato je bila sprejeta odlo?itev, da bodo sekundo namesto tega definirali na osnovi kro?enja Zemlje okrog Sonca v dolo?eni epohi . Mednarodni komite za ute?i in mere je tako s pooblastilom desete Generalne konference za ute?i in mere leta 1956 sprejel novo definicijo sekunde:

dele? 1 ? 31.556.925,9747 tropskega leta za 0. januar 1900 ob 12. uri efemeridnega ?asa

Podatek za izbrano epoho je povzet po Newcombovem referen?nem delu Tables of the Sun , ki podaja napoved gibanja Zemlje na podlagi opazovanj med leti 1750 in 1892. [Op. 2] To definicijo, ki je ukinila odvisnost sekunde od dol?ine dneva, je ratificirala enajsta Generalna konferenca za ute?i in mere leta 1960 ob sprejetju mednarodnega sistema enot . [8]

Definicija [ uredi | uredi kodo ]

Trenutno veljavna definicija je osnovana na temeljnem in stabilnem naravnem pojavu - periodi?nih prehodih med nivojema hiperfinega razcepa osnovnega stanja nevzbujenega atoma cezija 133. Razvoj atomskih ur v 1950. in 1960. letih je omogo?il natan?no merjenje elektromagnetnega valovanja v obmo?ju mikrovalov , ki ga ti prehodi vzbujajo.

Louis Essen iz Narodnega fizikalnega laboratorija v Angliji in William Markowitz s Pomorskega observatorija Zdru?enih dr?av Amerike (USNO) sta dolo?ila zvezo med frekvenco prehodov med nivojema hiperfinega razcepa atoma cezija in efemeridno sekundo . S hkratnim opazovanjem, ki sta ga koordinirala s pomo?jo signalov specializirane radijske postaje WWV , sta natan?no dolo?ila gibanje Lune okrog Zemlje in prek tega navidezno gibanje Sonca, izra?eno v atomskih ciklih. Ugotovila sta, da takratna sekunda efemeridnega ?asa ustreza 9.192.631.770 ± 20 ciklom atoma cezija. [9] [10]

Leta 1967 je tako trinajsta Generalna konferenca za ute?i in mere ukinila prej?njo definicijo, ki je veljala le sedem let, in definirala sekundo kot ≫trajanje 9.192.631.770 period sevanja, ki ustreza prehodom med dvema nivojema hiperfinega razcepa osnovnega stanja atoma cezija 133.≪

iz tega sledi

V 1970. letih je postalo jasno, da se zaradi gravitacijskega podalj?anja ?asa sekunde, ki jih merijo atomske ure, razlikujejo glede na nadmorsko vi?ino . Enotno sekundo so dobili s popravkom rezultata vsake atomske ure na srednjo vi?ino morske gladine, kar je podalj?alo definicijo za pribli?no 1 × 10 ?10 . Popravek je bil uveden na za?etku leta 1977 in uradno sprejet leta 1980. V relativisti?nem smislu je tako SI sekunda definirana kot lastni ?as rotirajo?ega geoida . [11]

Znova je bila definicija dopolnjena na sre?anju BIPM leta 1997, ko so ji dodali: ≫Ta definicija se nana?a na cezijev atom v mirovanju pri temperaturi 0 K.≪

Popravek predpostavlja idealno atomsko uro z enim samim cezijevim atomom v mirovanju, ki oddaja eno samo frekvenco. V praksi pa pomeni, da naj bi zelo natan?ne prakti?ne realizacije sekunde kompenzirale vpliv temperature okolja (sevanje ?rnega telesa ), v katerem delujejo atomske ure.

Mnogokratniki [ uredi | uredi kodo ]

Za mnogokratnike in manj?e enote mednarodni sistem enot predpisuje predpone SI . Najve?krat se uporablja:

mnogokratniki SI za sekundo (s)
deli mnogokratniki
vrednost znak SI ime vrednost znak SI ime
10 -1 s ds decisekunda 10 1 s das dekasekunda
10 -2 s cs centisekunda 10 2 s hs hektosekunda
10 -3 s ms milisekunda 10 3 s ks kilosekunda
10 -6 s μs mikrosekunda 10 6 s Ms megasekunda
10 -9 s ns nanosekunda 10 9 s Gs gigasekunda
10 -12 s ps pikosekunda 10 12 s Ts terasekunda
10 -15 s fs femtosekunda 10 15 s Ps petasekunda
10 -18 s as atosekunda 10 18 s Es eksasekunda
10 -21 s zs zeptosekunda 10 21 s Zs zetasekunda
10 -24 s ys joktosekunda 10 24 s Ys jotasekunda

Posebnosti [ uredi | uredi kodo ]

Deseti?kih mnogokratnikov sekunde ne uporablja prakti?no nih?e. Namesto njih so v uporabi minuta (60 s), ura (3600 s) in dan (86.400 s), ki so na seznamu enot, sprejemljivih za uporabo s sistemom SI. [12] Za razliko od nekaterih drugih ne-SI enot, se pri teh enotah nikoli ne uporabljajo predpone SI. [13] ?e ve?ja enota je leto (31.536.000 s), za katerega uporabljamo deseti?ke mnogokratnike ( desetletje , stoletje , ...). Za primerjavo, kilosekunda zna?a 16 minut in 40 sekund, megasekunda 11 dni, 13 ur, 46 minut in 40 sekund, gigasekunda pa pribli?no 31,7 let.

Zaslonski posnetek izpisa, ko je Unixov ?as presegel milijardo sekund (9. septembra 2001)

Izjema so nekateri ra?unalni?ki sistemi, ki bele?ijo sistemski ?as kot ?as od dogovorjene za?etne to?ke (epohe) v deseti?kem sistemu, vendar gre v tem primeru za interno re?itev za poenostavitev ra?unanja, ki se uporabniku prika?e v obi?ajnej?em formatu.

  • Unixov ?as (na Unixu temelje?i sistemi) se ?teje v sekundah od polno?i 1. januarja 1970. [14]
  • sistemi VAX/VMS ?tejejo ?as v mnogokratnikih 100 ns od 17. novembra 1858. [15]
  • RISC OS za mikroprocesorje RISC ?teje ?as v centisekundah od polno?i 1. januarja 1900. [16]

Opombe [ uredi | uredi kodo ]

  1. ↑ Kasneje so na Hiparhov predlog enako razdelili ?e no? , od tu izhaja delitev dneva na 24 ur.
  2. ↑ Vrtenje Zemlje okoli Sonca se zaradi delovanja plimskih sil upo?asnjuje pribli?no 1,4 milisekunde na dan na stoletje, zato je pomemben podatek, za kateri trenutek velja definicija.

Sklici [ uredi | uredi kodo ]

  1. ↑ "Second" . The International System of Units (SI) (8. izd.). Mednarodni urad za ute?i in mere. 2006 . http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/second.html . Pridobljeno 10.7.2015 .  
  2. ↑ McCarty, Dennis D.; Seidelmann, Kenneth P. (2009). Time: From Earth Rotation to Atomic Physics . Weinheim: Wiley. str. 68, 232.
  3. ↑ 3,0 3,1 Lombardi, Michael A. (5. marec 2007). ≫Why is a minute divided into 60 seconds, an hour into 60 minutes, yet there are only 24 hours in a day?≪ . Scientific American . Pridobljeno 24. aprila 2017 .
  4. ↑ Landes, David S. (1983). Revolution in Time . Cambridge, Massachusetts: Harvard University Press. ISBN   0-674-76802-7 .
  5. ↑ Chappell, Jessica (2001). ≫The Long Case Clock: The Science and Engineering that Goes Into a Grandfather Clock≪ . Illumin . Zv. 1, ?t. 4.
  6. ↑ Jenkin, ur. (1873). Reports of the committee on electrical standards . British Association for the Advancement of Science. str. 90.
  7. ↑ ≫Second≪ . Eric Weisstein's Wold of Physics . Wolfram Research . Pridobljeno 24. aprila 2017 .
  8. ↑ ≫Leap Seconds≪ . Washington, DC: Time Service Dept., U.S. Naval Observatory. Arhivirano iz prvotnega spleti??a dne 11. junija 2012 . Pridobljeno 24. aprila 2017 .
  9. ↑ Markowitz, W.; Hall, R.G.; Essen, L.; Parry, J.V.L. (1958). ≫Frequency of cesium in terms of ephemeris time≪ (PDF) . Physical Review Letters . Zv. 1, ?t. 3. str. 105?107. Bibcode : 1958PhRvL...1..105M . doi : 10.1103/PhysRevLett.1.105 .
  10. ↑ Leschiutta, S. (2005). ≫The definition of the 'atomic' second≪. Metrologia . Zv. 42, ?t. 3. str. S10?S19. Bibcode : 2005Metro..42S..10L . doi : 10.1088/0026-1394/42/3/S03 .
  11. ↑ Nelson R.A.; McCarthy, D.D.; Malys, S.; Levine J.; Guinot, B.; Fliegel, H.F.; Beard, R.L.; Bartholomew, T.R. (2000). ≫The leap second: its history and possible future≪ (PDF) . Metrologia . Zv. 38, ?t. 6. str. 509?529. Bibcode : 2001Metro..38..509N . doi : 10.1088/0026-1394/38/6/6 .
  12. ↑ "Units outside the SI" . The International System of Units (SI) (8. izd.). Mednarodni urad za ute?i in mere. 2006 . http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/chapter4.html . Pridobljeno 7.2.2017 .  
  13. ↑ "Decimal multiples and submultiples of SI units" . The International System of Units (SI) (8. izd.). Mednarodni urad za ute?i in mere. 2006 . http://www.bipm.org/en/publications/si-brochure/chapter3.html . Pridobljeno 7.2.2017 .  
  14. ↑ "General Concepts" . The Open Group Base Specifications Issue 7 . The Open Group. 2016 . http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/basedefs/V1_chap04.html#tag_04_16 . Pridobljeno 7.2.2017 .  
  15. ↑ "README file for clunk routines" . Ibiblio . 6.11.1987 . http://www.ibiblio.org/pub/academic/computer-science/history/pdp-11/rsx/decus/rsx89b/374101/readme.clu .  
  16. ↑ Time and Date . "RISC OS Programmer's Reference Manual". RISC OS.com . http://www.riscos.com/support/developers/prm/timedate.html . Pridobljeno 7.2.2017 .  

Glej tudi [ uredi | uredi kodo ]

Zunanje povezave [ uredi | uredi kodo ]

Wikimedijina zbirka ponuja ve? predstavnostnega gradiva o temi: sekunda .
Pridobljeno iz ≫ https://sl.wikipedia.org/w/index.php?title=Sekunda&oldid=6168539 ≪