Były tylko trzy definicje drugiej: jako ułamek dnia, jako ułamek ekstrapolowanego roku, i jako częstotliwości mikrofalowej zegara atomowego cezu, i zdali sobie sprawę z sześćdziesiętnego podziału dnia na podstawie starożytnych kalendarzy astronomicznych.
Sześcioletnie podziały czasu i dnia w kalendarzuEdytuj
Cywilizacje w okres klasyczny i wcześniej stworzone podziały kalendarza oraz łuki wykorzystujące szesnastkowy system liczenia, a więc w tamtych czasach druga była sześćdziesiątkowym podziałem dnia (starodawna sekunda = dzień / 60 × 60), a nie godziny jak nowoczesna sekunda (= godzina / 60 × 60). Zegary słoneczne i wodne były jednymi z najwcześniejszych przyrządów do pomiaru czasu, a jednostki czasu mierzono w stopniach łuku. Użyto również pojęciowych jednostek czasu mniejszych niż możliwe do zrealizowania na zegarach słonecznych.
W pismach filozofów przyrody w średniowieczu występują odniesienia do „drugiego” miesiąca księżycowego, które były matematyczne podziały, które mogły nie mogą być mierzone mechanicznie.
Ułamek dnia słonecznego części, ale nigdy o 60. W rzeczywistości godzina nie była zwykle dzielona na 60 minut, ponieważ nie miała jednolitego czasu trwania. Dla chronometrażystów nie było praktyczne rozważanie minut, aż pierwsze mechaniczne zegary, które wyświetlały minuty, pojawiły się pod koniec XVI wieku. Zegary mechaniczne utrzymywały średni czas, w przeciwieństwie do pozornego czasu wyświetlanego przez zegary słoneczne. W tym czasie w Europie ustalono już sześćdziesiętne podziały czasu.
Najwcześniejsze zegary wyświetlające sekundy pojawiły się w drugiej połowie XVI wieku. Drugi stał się dokładnie mierzalny wraz z rozwojem zegarów mechanicznych. Najwcześniejszym zegarem napędzanym wiosną z sekundnikiem oznaczającym sekundy jest niepodpisany zegar przedstawiający Orfeusza z kolekcji Fremersdorf, datowany na lata 1560-1570.:417–418 W 3. ćwierci XVI wieku Taqi al-Din zbudował zegar W 1579 roku Jost Bürgi zbudował zegar dla Wilhelma z Hesji, który wskazywał sekundy. 105 W 1581 roku Tycho Brahe przeprojektował zegary, które wyświetlały tylko minuty w jego obserwatorium, więc wyświetlały także sekundy, mimo że sekundy nie były dokładne. W 1587 roku Tycho skarżył się, że jego cztery zegary nie zgadzały się o plus lub minus cztery sekundy. 104
W 1656 roku holenderski naukowiec Christiaan Huygens wynalazł pierwszy zegar wahadłowy. Miał wahadło o długości nieco poniżej metra, co powodowało, że kołysało się na jedną sekundę i wychwyt, który tykał co sekundę. Był to pierwszy zegar, który potrafił precyzyjnie mierzyć czas w sekundach. W latach trzydziestych XVIII wieku, 80 lat później, chronometry morskie Johna Harrisona potrafiły utrzymywać czas z dokładnością do jednej sekundy w ciągu 100 dni.
W 1832 roku Gauss zaproponował użycie drugiej jako podstawowej jednostki czasu w jego milimetrach -miligram-sekunda system jednostek. Brytyjskie Stowarzyszenie Postępu Nauki (BAAS) w 1862 r. stwierdziło, że „wszyscy ludzie nauki zgadzają się używać sekundy średniego czasu słonecznego jako jednostki czasu”. BAAS formalnie zaproponował CGS w 1874 r., chociaż system ten był stopniowo zastępowany przez kolejne 70 lat przez jednostki MKS. Zarówno systemy CGS, jak i MKS wykorzystywały tę samą sekundę jako podstawową jednostkę czasu. MKS został przyjęty na arenie międzynarodowej w latach czterdziestych XX wieku, określając drugi jako 1 86,400 ⁄ średniego dnia słonecznego.
Ułamek efemerydowego rokuEdytuj
Jakiś czas pod koniec lat czterdziestych XX wieku zegary z oscylatorem kwarcowym z częstotliwością roboczą ~ 100 kHz zwiększoną, aby zachować czas z dokładnością lepszą niż 1 część na 108 w operze okres dobowy. Okazało się, że konsensus takich zegarów zapewnia lepszy czas niż rotacja Ziemi. Metrologowie wiedzieli również, że orbita Ziemi wokół Słońca (rok) była znacznie bardziej stabilna niż rotacja Ziemi. Doprowadziło to do propozycji już w 1950 roku, aby zdefiniować ten drugi jako ułamek roku.
Ruch Ziemi został opisany w Newcomb’s Tables of the Sun (1895), w którym podano wzór na oszacowanie ruchu Słońca względem epoki 1900 na podstawie obserwacji astronomicznych dokonanych między 1750 a 1892. Spowodowało to przyjęcie przez IAU w 1952 roku efemerydowej skali czasu wyrażonej w jednostkach roku gwiazdowego w tej epoce. Ta ekstrapolowana skala czasu przynosi obserwowane pozycje ciał niebieskich zgodnie z dynamicznymi teoriami ich ruchu Newtona. W 1955 roku IAU jako jednostkę czasu wybrała rok tropikalny, uważany za bardziej fundamentalny niż rok gwiezdny. W definicji roku tropikalnego nie mierzono, lecz obliczano go ze wzoru opisującego średni rok tropikalny, który malał liniowo w czasie.
W 1956 r. druga została przedefiniowana pod względem roku w stosunku do tamtej epoki. Drugi został więc zdefiniowany jako „ułamek 1⁄31,556,925,9747 roku tropikalnego dla stycznia 1900 roku 0 w 12-godzinnym czasie efemerydycznym”. Definicja ta została przyjęta jako część Międzynarodowego Układu Jednostek w 1960 roku.
„Atomic” secondEdit
Ale nawet najlepsze zegary mechaniczne, elektryczne z silnikiem i oparte na kwarcowym warunki środowiska. O wiele lepsza do mierzenia czasu jest naturalna i dokładna „wibracja” w energetyzowanym atomie. Częstotliwość drgań (tj. Promieniowania) jest bardzo specyficzna w zależności od typu atomu i sposobu jego wzbudzenia. Od 1967 r. Drugi określany jest jako dokładnie „czas trwania 9 192 631 770 okresów promieniowania odpowiadających przejściu między dwoma nadsubtelnymi poziomami stanu podstawowego atomu cezu-133” (w temperaturze 0 K). Ta długość sekundy została wybrana tak, aby dokładnie odpowiadać długości sekundy efemerydy zdefiniowanej wcześniej. Zegary atomowe używają takiej częstotliwości do mierzenia sekund poprzez zliczanie cykli na sekundę przy tej częstotliwości. Tego rodzaju promieniowanie jest jednym z najbardziej stabilnych i powtarzalnych zjawisk w przyrodzie. Obecna generacja zegarów atomowych jest dokładna z dokładnością do jednej sekundy na kilkaset milionów lat.
Zegary atomowe wyznaczają teraz długość sekundy i standard czasu dla świata.