一秒是怎么定义的？

1秒，是人们日常生活中计量时间的最小单位，我们熟悉它就像熟悉千克和米一样，没有谁不用到它。可是多长时间算1秒？转瞬即逝的1秒又是怎样定出来的呢？这倒是一个有趣的问题。

也许有人会说，1秒不就是钟表“嘀嗒”一响的时间吗？不错，一般说来嘀嗒一响的时间是1秒。但是对于几个钟嘀嗒一响的时间是否都一样？就是同一个比较好的钟表，在冬季、夏季、早晨、晚上嘀嗒一响的时间是否也都一样？通过精密的测量知道，它们并不都一样。

实践证明了，几个钟的秒长不都二样。同一个钟的秒长也随时间而变化，那么，究竟以那个秒长为准呢？世界上没有一个共同的秒长，在时向上就不可能有共同的语言。

秒，能不能像米、千克一样，国际上统一制造一个“原器”，大家都用它来校准。

我们知道，人们所用的米、千克开始都是由铂铱合金制成的“国际原器”传递下来的，这些原器存放在专门的地方：四季温度不变，震动冲击减到最小……

时间呢？既看不见，又摸不着，也锁不住，那么时间原器在那里呢？

大自然为人类提供了生养休息的场所，也为人类提供了原始的时间基准。人们还是先从宏观世界着眼，研究地球的自转和公转来确定秒长。随着人类的认识深入到微观世界，发明了原子钟以后，才确实能像米、千克的国际原器一样，将标准的秒长保存在实验室里。

利用地球的自转确定秒长——世界时

阳光投射到地球上，地球又在不停地由西向东旋转着，这就是自然界给人们提供的“巨大的时钟”。和我们一般的钟表不同，这个巨大的时钟在走动的时候，“指针”不动，“表盘”在转动。指针就是地球的两极与太阳决定的一个平面，表盘就是地球本身，地球上的经线就是表盘的刻度。地球自转时，地球上的各点依次经过“指针”，这不就是一个大钟吗？

这个大钟每24小时转一圈，这就是我们最熟悉的时间单位“日”。

有了明确的日长，积累起来就可以算出月长和年长，等分以后就可以得到时、分、秒。于是，秒长就可以用这个大钟来确定了，它是日长的1／86400。现在世界上通用的“世界时”就是按着这种地球自转周期来定义的。

地球自转，太阳不动，根据相对运动的原理，在地球上看太阳，就好像太阳绕地球运动一样。天文工作者把太阳连续两次通过地球表面某一个定点的经线(子午线)所需要的时间定为一天，这就是“真太阳日”，真太阳日的1／86400就是真太阳日的秒长。

但是，地球的公转速度并不是均匀的。因为地球绕太阳运动的轨迹并不是一个圆，而足一个椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。另外，地球自转轴与地球公转轨道平面也不是垂直的；这使得地球在公转轨道的不同地点反映到太阳的位置变化速度不同。这样；真太阳日就有长有短，最长的是12月23日，最短的是9月16日。真太阳日的长短相差最大达51秒。考虑到这种情况，用真太阳日来确定秒长就显得不够准确了。于是，人们采用真太阳日的平均长度——“平太阳日”来确定秒长。由这样的平太阳日定出的时间基准，我们管它叫零类世界时，记作UT0。

同样，平太阳日的1／86400分之一就是平太阳日的秒，即零类世界时的秒长，UT0的秒长。

为此，1886年在法国巴黎召开了一次国际学术会议，接受了美国天文学家纽康的研究成果，得出了“平太阳日”的严格定义，从而引出了世界时的概念。

随着科学技术的发展，人们又认识到，不仅地球公转速度不均匀，而且地球“自转轴”的位置也在变化。使得两极(南极和北极)在地球表面上的位置亦在变化，通常我们管这种现象叫做“极位变化”或“极移”。

极位变化我们能较准地测定出来。比较好的方法是在纬度相同、经度不同的各点设置许多观测站，分析这些观测点提供的测量数据，就可以求得极位变化情况，极位变化的范围约在20平方米的区域内。

变化这么一点就会影响计时精度吗？

会的，因为世界各地经纬度是以极点为原点定出来的，由于极点的移动，必然会使地球各地的经纬度发生变化，相应的时间也会发生变化。由于这种影响在世界各地是不一样的，所以反映在零类世界时UT0的时间基准的秒长，在世界各地也是不一样的。

使UT0的秒长在世界各地不同的原因还有：北极并不是永远指北。地球由于受月球的吸引而产生“进动”(地球也受太阳吸引而产生进动，因太阳离我们太远，产生的进动很小)，地球进动的结果，使地轴指向天空的方向不再是一点，而是一个圆。这个圆回转一周的时间是25800年！现在地轴北极指向北极星附近，在12000年以后将指向北半球天空最亮的恒星——织女星附近，那时织女星就成了北极星了。

为了消除极位变化的影响，我们采用一个平均值，称为“平北极”。以平北极为原点定出的世界时，我们称为第一世界时，记为UT1。

UT1=UT0+△λ

这里的△允是对UT0的修正量。对UT0修正以后得到的UT1在世界各地则是相同的。这样，UT1的秒定义有了更为普遍的意义，便于应用了。

经过上述对极位变化的修正，UT1的秒长还是不够均匀的。事实证明各种季节性变化仍然对它产生影响。如季风的影响、植物的生长、雷电的分布等随季节而变化的各种因素，都会造成地球自转的季节性变化。

有人计算过季节风；每年夏季从海洋上吹到陆地上，冬季又从大陆移回到海洋，这些风的重量大得难以相信，竟有枷万亿吨！这么大的重量，从一处移到另一处，过一阵又从另一处移回来，地球的重心变化了，结果地球自转速度也就随之而变化了。这种变化是由季节变化的影响而产生的。

修正了季节性变化的UT1，称为第二世界时，记为UT2。也可以说，在第一世界时UT1，上加上修正量厶乃，就是第二世界时，即：UT2=UT1+△Ts=UT0+△λ+△Ts

第二世界时UT2部分改善了自转速度的不均匀，使秒长的均匀性有了改善。但由于地球的自转还有不规则变化和长期变化，所以UT2这个时间基准还是不够理想的。

地球自转的不规则变化，表现在每过几十年地球自转速度会来一次“跳动”，有几年转得快一些，有几年转得慢一些。

地球自转的长期变化表现在最近2000年来，每过100年，使日长增加16毫秒，即地球自转有变慢的趋势。

地球自转变慢的原因，有人认为是由潮汐摩擦力引起的，还有人认为与地球两极的自然条件变化有关。近年来已发现地球平均温度有上升的趋势，这样，两极地区巨大的冰川慢慢地融化了，两极的冰块在减少，地球赤道附近的洋面水位上升，地球要保持原来的转速，就要求增加转动力矩。而地球自转的转动力矩，是由太阳、地球、月亮按着它们自己的规律形成的，相对来说是不变的。只有使地球自转速度变慢才能达到力的平衡。当然这样的变化是很微小的，没有精确的仪器是测不出来的。

秒的定义：铯133原子基态的两个超精细能阶之间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9,192,631,770倍 的时间。这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的，而且所在的环境是零磁场。

时间单位秒（second）是国际单位制中时间的基本单位，符号是s。有时也会借用英文缩写标示为sec。

人们把一天平均分成24份，每份仍用“时”来表示。这时的“一时”就是现在的一个小时，只相当于过去（汉朝以后）“一时”或“一个时辰”的一半，所指的时间缩短了。接着，人们又把一小时分成60等份，每份的时间叫1分，把1分又分成60等份，每份的时间叫1秒。这样，时、分、秒就确定下来了。

国际单位制词头经常与秒结合以做更细微的划分，例如ms（毫秒，千分之一秒）、us（微秒，百万分之一秒）和ns（纳秒，十亿分之一秒）。虽然国际单位制词头虽然也可以用于扩增时间，例如ks（千秒）、Ms（百万秒）和Gs（十亿秒），但实际上很少这样子使用，大家都还是习惯用60进制的分、时和24进制的日做为秒的扩充。

毫秒是一种较为微小的时间单位，是一秒的千分之一（0001秒），简称ms。典型照相机的最短曝光时间为一毫秒。

微秒（microsecond）即百万分之一秒（10的负6次秒），简称μs。光在这个时间里可以传播300米，大约是3个足球场的长度，但是海平面上的声波只能传播1/3毫米。

纳秒（nanosecond）即一秒的10亿分之一（10的负9次秒），简称ns。常用作内存读写速度的单位。

皮秒（picosecond）即纳秒的千分之一（10的负12次秒），简称ps。最快晶体管的运行以皮秒计。

参考资料：

时分秒的换算口诀窍门如下：

卡他一声是一秒，六十秒钟是一分，六十分钟一小时，寸金难买寸光阴。

时分秒的换算口诀：

1时=60分，1分=60秒，1时=3600秒。小时是一个时间单位。

小时不是时间的国际单位制基本单位（时间的国际单位制基本单位是秒），而是与国际单位制基本单位相协调的辅助时间单位。

除闰秒外，一小时一般等于3600秒，或者60分钟，或者1/24天。时分秒的英文缩写依次为：h，min，s。

时分秒的顺口溜：

小小钟盘圆又圆，12个数字排外圈，12大格就分成。每个大格5小格。60小格就分成。总共12大60小。表盘上面3指针，时分秒3兄弟。

时针走大格，一大格1小时，分针跑完1大圈(60小格)，时针就走1大格。

（1时=60分）分针秒针走小格，分针1小格1分钟，秒针1小格1秒钟。秒针跑完一大圈（60小格），分针就走一小格。（1分=60秒）。

时间分为三部分。过去，现在和未来。过去时间就减去，未来时间用加上。如果让你求一段时间，就要用减法来计算。

时间加减要列式，横式竖式都要全。小时对小时分钟对分钟，没有就空着。进率记住是60。

天气学家观测并计算出了“平均太阳日”，把1个“平均太阳日”分为86400份，其中的1份就是1s（秒）。经过天文观测和石英钟校准，其不确定度为一亿分之一，即3年不差1s。

汉朝以后，“时”不再表示季节，而是用来表示计算时间的单位。当时，人们把一天平均分成12个“时”，“一时”等于现在的两个小时，人们习惯把这个“时”称为“时辰”。

在一些古典书籍中，我们也经常会看到“时辰”这两个字，有不少人误认为一个时辰就是现在的一个小时，其实这是不正确的。像古代表示夜间时间的“一更天”、“二更天”的“更”就是指时辰，一更到二更，二更到三更都是相隔两个小时。

后来，人们又把一天平均分成24份，每份仍用“时”来表示。这时的“一时”就是现在的一个小时，只相当于过去（汉朝以后）“一时”或“一个时辰”的一半，所指的时间缩短了。接着，人们又把一小时分成60等份，每份的时间叫1分，把1分又分成60等份，每份的时间叫1秒。这样，时、分、秒就确定下来了。

扩展资料：

在国际单位制中，时间的基本单位是秒，符号s，在2018年11月16日召开的第26届国际度量衡大会对秒的定义：未受干扰的铯-133的原子基态的两个超精细能阶间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间。

这个定义提到的铯原子必须在绝对零度时是静止的，而且在地面上的环境是零磁场。在这样的情况下被定义的秒，与天文学上的历书时所定义的秒是等效的。生活中常用的时间单位还有：毫秒ms、分min、小时h、日（天）d、月m、年y等。

时间是一个较为抽象的概念，是物质的运动、变化的持续性、顺序性的表现。时间概念包含时刻和时段两个概念。时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数，确定时间，是靠不受外界影响的物质周期变化的规律。

例如月球绕地球周期，地球绕太阳周期，地球自转周期，原子震荡周期等。爱因斯坦说时间和空间是人们认知的一种错觉。

参考资料：

百度百科-秒