Известно ли нам, сколько действительно длится секунда? Это вопрос, который способен поставить вас в тупик: и все-таки, сколько это – секунда?

К счастью для всех, кому это интересно, это наша профессия – отвечать на тупиковые вопросы. По словам Джулиана Хьюгета, понятие такой единицы времени, как секунда, за последнее время очень изменилось. Расскажем поподробнее.

Время
Время

Но начнем вот с какой новости: международное сообщество крайне пунктуальных ученых объявило, что они сделали измерение времени более точным с помощью оптических часов. Новая технология измеряет точную длительность секунды – или любого другого промежутка времени – с помощью подсчета колебаний атома стронция. Это довольно непростая технология, но результаты показывают, что применение оптических часов дает гораздо более точные показания, чем традиционные атомные часы. Этот революционный способ измерения времени может найти действительно важное применение в жизни – например, в GPS-системах, где необходима точность до сантиметра.

Что касается истории такого понятия, как секунда, тут все любопытнее, чем кажется. Оказывается, определение ее менялось с течением времени.

Веками главной единицей измерения считались сутки – то количество времени, которое требуется, чтобы солнце вернулось в конкретную точку на небе. Длительность секунды не была привязана к солнечным суткам, а была рассчитана математически: 24 часа в сутках, 60 минут в часе, 60 секунд в минуте – то есть в сутках 86 400 секунд.

Так обстояли дела до 1960 года, когда ученые выяснили, что скорость вращения Земли не может дать правильного определения секунде, и для точности измерений нужно рассматривать секунду относительно года, то есть промежутка, необходимого планете для совершения оборота вокруг Солнца.

Но длина года тоже может быть разной. Поэтому на 11-й Общей Конференции Мер и Весов было принято, что длительность секунды будут считать исходя из продолжительности определенного года – 1900 г. Поскольку длительность 1900 года составляла 365.242198 дня, секунду посчитали равной 1/31 556 925.9747 года.

Этому определению явно все-таки чего-то не хватало. И тогда официальные хронометристы решили мыслить в менее крупных масштабах. Атомный стандарт был принят в 1967 году и был основан на колебаниях атомов цезия, составлявших 9 192 631.770 колебаний в секунду (+/- 20 колебаний). То есть секунда – это 9 192 631.770 колебаний атома этого элемента.

Технология, использующая оптические часы (статья о которой опубликована в журнале «Оптика»), призвана повысить точность этих измерений. Но до применения её еще лет десять, что в секундах составит… ох, неважно.