Tweede

De tweede (symbool: s), soms afgekort sec. is de naam van een eenheid van tijd. Het is een van de zeven SI-basisstations. Dat betekent dat de tweede wordt gebruikt om de basis van vele andere eenheden te bouwen (bijvoorbeeld snelheid is een meter per seconde, in SI-eenheden). Eén seconde wordt officieel gemeten als de tijd die nodig is voor 9.192.631.770 stralingscycli die afkomstig zijn van elektronen die zich bewegen tussen twee energieniveaus van het cesium-133-atoom.

De tweede is niet de enige tijdseenheid. Andere eenheden van tijd omvatten minuten, uren, dagen, weken, maanden en jaren. Er zijn 60 seconden in één minuut, 60 minuten (of 3600 seconden) in één uur en 24 uur (86 400 seconden) in één dag. Met uitzondering van de tweede worden alle andere tijdseenheden niet als SI-eenheden beschouwd.

Metrische voorvoegsels worden vaak gecombineerd met het woord tweede om onderverdelingen van de tweede aan te duiden, bijvoorbeeld de milliseconde (een duizendste van een seconde) en nanoseconde (een miljardste van een seconde). Hoewel SI-voorvoegsels ook kunnen worden gebruikt om veelvouden van de seconde te vormen (zoals "kiloseconde", of duizendste van een seconde), worden dergelijke eenheden in de praktijk zelden gebruikt. Het komt vaker voor dat niet-SI-eenheden zoals de minuut, het uur en de dag toenemen met veelvouden van 60 en 24 (in plaats van met vermogens van tien zoals in het SI-systeem).

Internationale tweede

In het Internationaal Stelsel van Eenheden is de tweede momenteel gedefinieerd als de duur van 9.192.631.770 stralingsperioden die overeenkomen met de overgang tussen de twee hyperfijne niveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom. Deze definitie verwijst naar een cesiumatoom in rust bij een temperatuur van 0 kelvin (-273,15 graden Celsius; -459,67 graden Fahrenheit) (absoluut nul). De grondtoestand wordt gedefinieerd bij een magnetisch veld van nul. De aldus gedefinieerde tweede is gelijk aan de efemeride seconde.

Het internationale standaardsymbool voor een seconde is s (zie ISO 31-1)

Gelijkwaardigheid met andere tijdseenheden

1 internationale seconde is gelijk aan:

  • 1/60 minuut (1 minuut is gelijk aan 60 seconden)
  • 1/3.600 uur (1 uur is gelijk aan 3.600 seconden)
  • 1/86.400 dag (1 dag, in de zin van niet-SI-eenheden die worden geaccepteerd voor gebruik met het Internationaal Stelsel van Eenheden, is gelijk aan 86.400 seconden)

Er zijn 31.536.000 seconden in een gemeenschappelijk jaar, 31.622.400 seconden in een schrikkeljaar, en 31.557.600 seconden in een Juliaans jaar.

Historische oorsprong

Oorspronkelijk stond de tweede bekend als een "tweede minuut", dat wil zeggen de tweede minuut (d.w.z. kleine) deling van een uur. De eerste divisie stond bekend als een "prime minute" en is gelijk aan de minuut die we vandaag de dag kennen. De derde en vierde minuut werden soms gebruikt in de berekeningen.

De factor 60 komt van de Babyloniërs die een sexagesimaal (basis-60) cijfersysteem gebruikten. De Babyloniërs verdeelden hun tijdseenheden echter niet sexagesimaal (behalve de dag). Het uur was door de oude Egyptenaren gedefinieerd als ofwel 1/12 van de dag ofwel 1/12 van de nacht, dus beide varieerden met de seizoenen. Griekse astronomen, bijvoorbeeld Hipparchus en Ptolemaeus, definieerden het uur als 1/24 van een gemiddelde zonnedag. Door dit gemiddelde zonne-uur seksueel onder te verdelen werd het tweede 1/86.400 van een gemiddelde zonnedag. []

Griekse tijdsperioden, bijvoorbeeld de gemiddelde synodische maand, werden meestal vrij nauwkeurig gespecificeerd omdat ze werden berekend op basis van zorgvuldig geselecteerde verduisteringen, gescheiden door honderden jaren - individuele gemiddelde synodische maanden en vergelijkbare tijdsperioden kunnen niet worden gemeten. Met de ontwikkeling van slingeruurwerken die de gemiddelde tijd bijhouden (in tegenstelling tot de schijnbare tijd die door zonnewijzers wordt weergegeven), werd de tweede echter wel meetbaar. De secondenslinger werd al in 1660 door de Royal Society of London als lengte-eenheid voorgesteld. De duur van een slag of halve periode (één zwaai, niet heen en weer) van een slinger van één meter lengte op het aardoppervlak is ongeveer één seconde.

In 1956 werd de tweede gedefinieerd in termen van de periode van revolutie van de Aarde rond de Zon voor een bepaald tijdperk, omdat tegen die tijd erkend was dat de draaiing van de Aarde op zijn eigen as niet voldoende uniform was als een standaard voor de tijd. De beweging van de Aarde werd beschreven in Newcomb's Tables of the Sun, die een formule geeft voor de beweging van de Zon in het tijdperk 1900 op basis van astronomische waarnemingen gedaan tussen 1750 en 1892. De tweede aldus gedefinieerde formule is

de fractie 1/31.556.925.9747 van het tropische jaar voor 1900 0 januari om 12 uur efemeride tijd.

Deze definitie werd geratificeerd door de Elfde Algemene Conferentie voor maten en gewichten in 1960. Het tropische jaar in de definitie werd niet gemeten, maar berekend aan de hand van een formule die een tropisch jaar beschrijft dat lineair in de tijd afnam, vandaar de merkwaardige verwijzing naar een specifiek ogenblikkelijk tropisch jaar. Omdat deze seconde de onafhankelijke tijdsvariabele was die gedurende het grootste deel van de twintigste eeuw in efemeriden van de Zon en de Maan werd gebruikt (Newcomb's Tables of the Sun werden gebruikt van 1900 tot 1983, en Brown's Tables of the Moon werden gebruikt van 1920 tot 1983), werd het de efemeride seconde genoemd.

Toen de atoomklokken werden gemaakt, werden ze de basis van de definitie van de tweede, in plaats van de revolutie van de Aarde rond de Zon.

Na enkele jaren werk hebben Louis Essen van het National Physical Laboratory (Teddington, Engeland) en William Markowitz van het United States Naval Observatory (USNO) de relatie tussen de hyperfijne overgangsfrequentie van het cesiumatoom en de efemeride bepaald. Met behulp van een common-view meetmethode, gebaseerd op de ontvangen signalen van het radiostation WWV, bepaalden zij de baanbeweging van de Maan om de Aarde, waaruit de schijnbare beweging van de Zon kon worden afgeleid, in termen van tijd zoals gemeten door een atoomklok. Als gevolg daarvan definieerde de Dertiende Algemene Conferentie voor maten en gewichten in 1967 de tweede van de atoomtijd in het Internationaal Stelsel van Eenheden (SI) als

de duur van 9.192.631.770 stralingsperiodes die overeenkomen met de overgang tussen de twee hyperfijne niveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom.

De grondtoestand is gedefinieerd op nul magnetisch veld. De aldus gedefinieerde tweede is gelijk aan de efemeride seconde.

De definitie van de tweede werd later verfijnd op de vergadering van de GIPM in 1997 om er de volgende verklaring in op te nemen

Deze definitie verwijst naar een cesiumatoom in rust bij een temperatuur van 0 K.

De herziene definitie lijkt te impliceren dat de ideale atoomklok een enkel cesiumatoom in rust bevat dat een enkele frequentie uitzendt. In de praktijk betekent de definitie echter dat hoogprecieze realisaties van de seconde moeten compenseren voor de effecten van de omgevingstemperatuur (black-body straling) waarbinnen de atoomklokken werken en moeten extrapoleren naar de waarde van de seconde zoals hierboven gedefinieerd.


De tweede in rollenspellen

Soms wordt in rollenspellen een seconde gebruikt om te verwijzen naar een kleine tijdspanne of een enkele vechtpartij. Het wordt gebruikt als een standaardmoment, en verwijst niet noodzakelijkerwijs naar een echte seconde, en kan korter of langer zijn, afhankelijk van het scenario.

Trivia

  • Tot de moderne tijd werden graden en uren achtereenvolgens verdeeld door 60 in pars minuta prima, pars minuta secunda, pars minuta tertia en ga zo maar door. Dit evolueerde naar de moderne minuten en seconden, maar voor kleinere divisies volgen we nu de decimale deling. In sommige talen houden woordenboeken nog steeds het woord voor derde voor 1/60 van een seconde, bijvoorbeeld Pools (tercja) en Arabisch (ثالثة).

Gerelateerde pagina's

AlegsaOnline.com - 2020 - License CC3