Det har bara funnits tre definitioner av det andra: som en bråkdel av dagen, som en bråkdel av ett extrapolerat år, och som mikrovågsfrekvensen för en cesiumatomklocka, och de har insett en sexagesimal uppdelning av dagen från forntida astronomiska kalendrar.
Sexagesimal uppdelningar av kalendertid och dagRedigera
Civilisationer i klassisk period och tidigare skapade uppdelningar av kalendern liksom bågar som använder ett sexagesimalt system för att räkna, så vid den tiden var den andra en sexagesimal underavdelning av dagen (forntida andra = dag / 60 × 60), inte av timmen som den modern sekund (= timme / 60 × 60). Solur och vattenur var bland de tidigaste tidtagningsanordningarna, och tidsenheter mättes i båggrader. Konceptuella tidsenheter som var mindre än realiserbara på solur användes också.
Det finns hänvisningar till ”andra” som en del av en månmånad i skrifterna från naturfilosofer från medeltiden, som var matematiska underavdelningar som kunde inte mätas mekaniskt.
Fraktion av soldag Redigera
De tidigaste mekaniska klockorna som uppstod med början på 1300-talet hade skärmar som delade timmen i halvor, tredjedelar, kvarter och ibland till och med 12 delar, men aldrig med 60. I själva verket delades timmen inte på 60 minuter eftersom den inte var enhetlig i varaktighet. Det var inte praktiskt för tidtagare att överväga minuter tills de första mekaniska klockorna som visade minuter uppträdde i slutet av 1500-talet. Mekaniska klockor höll medeltiden, i motsats till den uppenbara tiden som visas av solur. Vid den tiden var sexagesimala tidsfördelningar väl etablerade i Europa.
De tidigaste klockorna som visade sekunder uppträdde under sista hälften av 1500-talet. Den andra blev exakt mätbar med utvecklingen av mekaniska klockor. Den tidigaste vårdrivna klockan med en sekundvisare som markerade sekunder är en osignerad klocka som visar Orfeus i Fremersdorf-samlingen, daterad mellan 1560 och 1570.:417–418 Under det tredje kvartalet av 1500-talet byggde Taqi al-Din en klocka med märken var 1/5 minut. 1579 byggde Jost Bürgi en klocka för William av Hesse som markerade sekunder. 1015 År 1581 redesignade Tycho Brahe klockor som bara visade några minuter vid hans observatorium så att de också visade sekunder, även om de sekunder var inte korrekta. År 1587 klagade Tycho på att hans fyra klockor inte instämde med plus eller minus fyra sekunder. 104
1656 uppfann den holländska forskaren Christiaan Huygens den första pendelklockan. Den hade en pendellängd på knappt en meter som gav den en svängning på en sekund och en flykt som tickade varje sekund. Det var den första klockan som noggrant kunde hålla tiden i sekunder. På 1730-talet, 80 år senare, kunde John Harrison maritima kronometrar hålla tiden korrekt inom en sekund på 100 dagar.
1832 föreslog Gauss att använda den andra som basenhetens tid i sin millimeter. -milligram-andra enhetssystem. British Association for the Advancement of Science (BAAS) 1862 uppgav att ”Alla vetenskapsmän är överens om att använda den andra av genomsnittlig soltid som tidsenhet.” BAAS föreslog formellt CGS 1874, även om detta system gradvis ersattes under de kommande 70 åren av MKS-enheter. Både CGS- och MKS-systemen använde samma sekund som sin basenhet. MKS antogs internationellt under 1940-talet och definierade det andra som 1 ⁄86,400 av en genomsnittlig soldag.
Bråkdel av ett efemerisår Redigera
Någon tid i slutet av 1940-talet, klockor av kvartskristalloscillatorer med en arbetsfrekvens på ~ 100 kHz avancerad för att hålla tiden med noggrannhet bättre än 1 del i 108 över en opera tingperiod på en dag. Det blev uppenbart att en konsensus av sådana klockor höll bättre tid än jordens rotation. Metrologer visste också att jordens bana runt solen (ett år) var mycket mer stabil än jordens rotation. Detta ledde till förslag så tidigt som 1950 för att definiera det andra som en bråkdel av ett år.
Jordens rörelse beskrevs i Newcomb’s Suns Tables (1895), som gav en formel för uppskattning av solens rörelse i förhållande till epoken 1900 baserat på astronomiska observationer gjorda mellan 1750 och 1892. Detta resulterade i antagandet av en efemertidsskala uttryckt i enheter av det årliga året vid den epoken av IAU 1952. Denna extrapolerade tidsskala ger himmelkropparnas observerade positioner överensstämmer med Newtons dynamiska teorier om deras rörelse. 1955 valdes det tropiska året, som ansågs mer grundläggande än det sideriska året, av IAU som tidsenhet. Det tropiska året i definitionen mättes inte utan beräknades från en formel som beskriver ett genomsnittligt tropiskt år som minskade linjärt över tiden.
1956 omdefinierades den andra i termer av ett år i förhållande till den epoken. Den andra definierades således som ”fraktionen 1⁄31 556 925,9747 av det tropiska året för 1900 januari 0 vid 12 timmar efemertid”. Denna definition antogs som en del av det internationella systemet för enheter 1960.
”Atomic” secondEdit
Men även de bästa mekaniska, elektriska motoriserade och kvartskristallbaserade klockorna utvecklar avvikelser från miljöförhållanden. Mycket bättre för tidtagning är den naturliga och exakta ”vibrationen” i en energisk atom. Vibrationsfrekvensen (dvs. strålning) är väldigt specifik beroende på typen av atom och hur den exciteras. Sedan 1967 har den andra definierats som exakt ”varaktigheten av 9,192,631,770 strålningsperioder motsvarande övergången mellan de två hyperfina nivåerna av cesium-133-atomens grundtillstånd” (vid en temperatur av 0 K). Denna längd på en sekund valdes för att motsvara exakt längden på den förkortade kortare sekunden som definierats tidigare. Atomklockor använder en sådan frekvens för att mäta sekunder genom att räkna cykler per sekund vid den frekvensen. Strålning av detta slag är ett av de mest stabila och reproducerbara fenomenen i naturen. Den nuvarande generationen av atomur är korrekt inom en sekund på några hundra miljoner år.
Atomur bestämmer nu längden på en sekund och tidsstandarden för världen.