基本时间单位“秒”的演化，本文主要内容关键词为：单位论文,时间论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“秒”是现代科学计量的基本时间单位。随着历史的发展，科学的进步，秒的基准定义也经历了由粗略到精确的变化发展过程，它反映了我们对时间概念的真实理解。本文将对秒的演化作一简单介绍。
一、心脏秒
心搏是一种有规律的跳动。15世纪80年代至16世纪30年代意大利物理学伽利略在对自由落体、斜面和摆的研究所做的开拓性实验中，曾利用心脏作为计时器，认为两次心搏之间的时间间隔是人们能够感觉到的最短时间间隔，由此，它成了时间的单位“秒”。另外所有较长的时间都可以用它的倍数来表示。但是，不同个体的人的心搏快慢各异，即使同一个人在不同因素的影响下，心搏的快慢也会不同。显然，“心脏秒”是很粗略的，但它帮助人们建立了客观的持续有序的时间概念。
二、恒星秒
基本时间单位比较严格的定义是1886年确立的。在此之前的秒长是根据“恒星日”来定义的，所谓的恒星日就是一颗恒星绕着北极星转一整圈所需的时间，恒星日的1／86 400就是一个“恒星秒”。 恒星日也相当于太阳两次经过某地上中天的时间间隔，所以，恒星秒也称做“视太阳秒”。由于地球的公转速度的不均匀性及其它因素的影响，一年中恒星日的长短有所不同，因此，“恒星秒”也是不准确的。
三、世界秒
为了确定标准时间，1886年美国的纽康等天文学家提出：用虚设的“世界太阳”来代替真正的太阳，设想它以均匀的角速度沿黄道运动，并且在每年固定的一天恰好与真正的太阳重合，世界太阳两次当顶之间的时间间隔为一个“世界日”，世界日的1／86 400 就是一个“世界秒”，也称做“平太阳秒”。显然，用世界日定义的秒比用恒星日定义的秒要精确得多。
四、历书秒
随着科学技术的不断发展，人们观测到地球两极位置和季节的变化，地球自转的不规则变化以及地球自转周期变慢等现象，受这些因素的影响，“世界日”也不够准确，使秒的误差达10[－7]秒，相当于三个半月误差±1秒。因此，“世界秒”也无法满足人们对时间精度的要求，为了解决这一问题，1956年10月，国际天文协会、国际纯粹和应用物理协会以及国际度量衡委员会决定，改用以地球的公转（年）代替其自转（天）来作时间标准单位的基准，这种单位只联系1900年对地球的公转，按照对1900年的观测记载。列表计算后可知，本回归年的时间长为31556925.9474秒，不管以后回归年的秒数如何变化，作为天文历书表时间的单位，定义一年的1／31556 925.9474为1秒。人们把这种秒长称为“历书秒”。从此，秒的精确度提高到了10[－9]秒，相当于30年误差±1秒。
五、原子秒
历史上，先后以地球的自转和公转作为时间计量的基础，依次定出年、月、日、时、分、秒为时间单位，为了克服其不足，尽量减小基准时间单位与实际秒长的差异，1967年第13届国际计量大会决定采用“原子秒”作为时间的计量标准，并从1972年元旦开始使用。这种单位规定：“秒是铯—133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192 631 770个周期的持续时间”。原子秒的精度已达3×10[－14]秒，更加符合科学研究的要求，“原子秒”也就是目前国际单位制的基本时间单位——“秒”。
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