一天中有24小时，一个小时内60分钟 ，一分钟内60秒；因此 ，每天只有1/（24 x 60 x 60）或1/86400的一秒钟，对吗？好吧 ，事实证明 定义时间 不是那么简单 。
我们习惯于将第二个视为固定的时间增加 ，但是这个小单位在过去几个世纪中发生了多次变化 。
“第二个最初是基于一天的长度， ” 彼得·惠伯利英国国家物理实验室的高级科学家告诉《现场科学》。人们观察到 太阳 经过头顶，开始使用圣迪亚尔测量其运动 。这样的设备会直接基于太阳在天空中的位置 ，这被称为明显的太阳时间 。 ”
但是 ，圣迪亚尔有一些缺点。除了明显的问题是，当太阳看不到时 ，依靠地球的每日旋转（也称为天文学时代）时无法读取日缘 ，令人惊讶的是不准确。
惠伯利说：“轮换并不是恒定的 。”“地球随着时间的流逝而加快并减速 。由于熔融核心的变化，从十年到十年的季节性变化 ，不可预测的变化很大 ，并且由于潮汐向后和向前移动而导致的长期放缓。 ”
那么，如果使用一天的长度如此不可靠 ，我们如何精确地测量时间呢？
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在16世纪 ，人们转向了解决这个问题的技术解决方案，第一个可识别的机械时钟开始出现 。
“使时钟基本上从遵循太阳的位置 ，制作振荡器并定义固定数量的振荡等同于一秒钟的核心 ，从而从保持时间转变为“ ” Sumit Sarkar阿姆斯特丹大学的物理学家告诉Live Science 。
最早的机械示例是摆钟，其设计为以特定的频率打勾，相当于天文学的第二 ，在一年的时间内平均。在接下来的几百年中 ，科学家致力于建造更好，更精确的振荡器 ，并开发了包括弹簧和齿轮在内的其他计时系统 。
到1940年左右 ，石英水晶钟已成为新的黄金标准 。萨卡尔说：“如果在精心塑形的石英片上施加电压，它会开始振动 ，并且可以非常精确地调整振荡的频率。”“但是 ，尽管此精度适合一般用途，但对于真正的技术应用程序 ，例如Internet ，GPS系统或研究基础研究还不够好 。”
出现问题是因为每块石英都是独特的，并且根据温度和压力等物理条件的不同而略有不同 。为了真正准确 ，需要对某些独立的 ，不变的参考设置时钟。这是原子钟进来的地方 。
“原子 具有自然的固定共振 。它们仅在特定的能量状态中存在，并且只能通过吸收或发射固定量的能量来从一个状态变为另一种状态， ” Whibberley解释说：“该能量对应于精确的频率 ，因此您可以将该频率用作时间来保留时间的参考。 ”
第一个实用的原子钟 ， 1955年揭幕，测量了单个天文学中的这些微波诱导的能量转变的数量。1967年 ，全球科学界同意根据这个数字重新定义第二个 ，而国际单位和测量系统现在将其定义为第二个 9,192,631,770剖腹原子中的能量振荡 。
从那时起，天文学的第二次继续变化 ，而原子二次的振荡恰好保持在9,192,631,770 。天文学时期的这些变化实际上意味着 ，每隔几年，科学家必须添加一次跳跃 ，以使地球的旋转减慢以跟上原子时间。这 leap第二在2035年被废除 ，但是科学家和政府机构尚未弄清楚如何处理这种微小的差异 。
但是科学家不满足于这个定义，该定义准确至10^-15s或四分之一的一秒钟 。在全球范围内 ，研究团队正在研究更精确的光原子时钟 ，这些光原子钟使用较高能量的可见光诱导的原子过渡，例如跨斜纹和Ytterbium，以提高这种准确性超过100倍以上。实际上 ，科学家正在讨论是否该是时候了 重新定义第二个 再次根据光学时钟振荡 ，使用紫外线和可见光来源代替微波炉 。
但是，尽管在此发生之前仍需要回答一些重要的问题 ，但很明显 ，第二个的确切定义可能会改变 。
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