你17張牌能秒殺我 (手動狗頭) ? 說到秒殺，我先問你一個直擊靈魂深處的問題，你知道什麼是“秒”嗎？秒是怎麼測出來的？其中每一秒有多長呢？這一期我就給大家講講秒的由來。

據《僧隻律》記載：“刹那者為一念，二十念為一瞬，二十瞬為一彈指，二十彈指為一羅預，二十羅預為一須臾，一日一夜為三十須臾。”那麼一“彈指”就是7.2秒，一“瞬間”大約0.36秒，而我們常用的“一刹那”應該就是0.018秒。

時間“秒”是直到十四世紀中期才出現的一個概念，它雖然很短，卻可以做許多事情。比如，一秒鐘可以決定奧運賽場上百米冠軍的歸屬；一秒鐘獵豹可以在草原上飛奔28米；一秒鐘蜂鳥可以振翅55次；一秒鐘運動員心髒跳動一次大概可以輸送60毫升的血液；一秒鐘光就可以跑30萬千米。

那麼秒是從何而來呢？

這與人們的認知過程是一緻的。由于地球的自轉，會出現日出日落，就産生了“天”的概念。随着天文學的發展，人們認識到地球在自轉的同時還繞太陽公轉，于是創造了“年”的概念；而月亮繞地球公轉就形成了“月”的概念。

随着社會的進步，人們逐漸需要将“天”劃分為更小的單元，以便進行社會生産并開展各類社會活動。這在世界各地曆史上都有過記載。古埃及人一開始将白天劃分成10個小時，他們制作了T型日晷，利用太陽對其形成的影子來實現白天10小時的測量。為了更方便的等分時間，沒有直接采用10，而是采用了12作為等分單位，可能是因為12比10具有更多因數，于是白天就形成了12個小時。再後來他們發現白天的時間劃分已經完成，可晚上的時間還沒有劃分，許多事就陷入了混亂。于是他們對夜空中的星星進行觀測，利用星象将夜晚的時間也劃分成12個小時。這樣，一天24個小時便确定了下來，傳播到世界各地并沿用至今。

随着科學技術的不斷發展，需要繼續對“小時”做出更精密的劃分。一千八百多年前古希臘天文學家克羅狄斯·托勒密在他的一部叫做《天文學大成》的著作裡将一個圓定義為360度，每度定義為60分，而每分又定義為60秒，這種弧度劃分方法在幾何數學與天文學中得到了廣泛的應用。許多人對“小時”進行了不同的分割，但天文學與時間測量一直緊密相關，在十四世紀中期有人将弧度的劃分方法直接引入到時間測量中，他們将每小時劃分為60分，每分也定義為60秒。至于為什麼是60，大概也是因為60具有較多的整數因數，更容易将其進行更多等份分割的緣故。

雖然十四世紀的時間劃分已經出現了“分”和“秒”的概念，但由于當時技術條件所限，時間測量方法或裝置難以達到分秒這種精度的分辨率，所以“分”和“秒”的概念在當時并沒有得到廣泛的應用。直到十七世紀，航海導航中地理經度的确定對精密時間測量提出了更高的要求。另一方面，時間測量科學在當時也得到了較好的發展。因此，那個時候的擺鐘或機械鐘上開始出現了分針和秒針。在1675年意大利科學家托·李維歐·布拉提尼出版的《世界測量》中首次出現了秒的定義，他明确說一秒就是一個“太陽日”的1/86400。

二十世紀天體測量學取得了突飛猛進的發展。天文學家們首先定義了以地球自轉為基礎的“太陽時”，一秒就定義為一個“平太陽日”的1/86400。後來天文學家們又引入了一種以太陽系内天體公轉為基準的時間系統——曆書時。1955年國際天文學聯合會（IAU）将秒定義為1900年1月0日12時回歸年長度的1/31556925.975。1960年的第十一屆國際度量衡大會（CGPM）上正式采用該結果，并使用了1956年精化後的1/31556925.9747作為秒定義的正式結果。

1955年英國NPL研制的铯原子鐘

量子力學的發展，使一種新型的時間測量裝置得以出現——原子鐘。1955年，英國皇家物理實驗室（NPL）率先研制出了可操作的铯原子鐘。僅僅過了三年，通過美國海軍天文台（USNO）以及英國NPL的科學家将铯原子躍遷與觀測月球運動得來的曆書秒相比較，将铯原子躍遷9192631770次确定為新的秒值。在1967年10月13日下午4點30分，第13屆國際度量衡大會（CGPM）決定正式采用铯原子躍遷的9192631770次作為新的秒定義——原子秒。這個定義一直沿用至今，它已經在我們的日常生活和各類科學研究中廣泛應用。

作者: 武文俊

改編、朗讀：王翔

策劃：陳琳、劉永鑫

編輯、制作：陳琳、魏棟

科學顧問：李孝輝

監制：窦忠

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不代表中科院物理所立場

原标題: 反映地球自轉的世界時①: 秒的由來

來源：國家授時中心

編輯：Garrett