Sekunde

Einheit
Norm	SI-Einheitensystem
Einheitenname	Sekunde
Einheitenzeichen	s1)
Beschriebene Größe(n)	Zeit, Zeitspanne, Dauer; Periodendauer; Zeitkonstante
Größensymbol(e)	t
Dimensionsname	Zeit
Dimensionssymbol	T
In SI-Einheiten	SI-Basiseinheit
In CGS-Einheiten	CGS-Basiseinheit
In Planck-Einheiten	1 s = 1,9·1043
Benannt nach	lat. pars minuta secunda „der zum zweiten Mal verminderte Teil (einer Stunde)“
Siehe auch: Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute. Anmerkungen: 1) Früher auch: sec.

Die Sekunde – verkürzt von lat. pars minuta secunda „der zum zweiten Mal verminderte Teil (einer Stunde)“ – ist die Basiseinheit der Zeit im internationalen Einheitensystem (SI).^[1] In traditioneller Definition ist sie der 86.400ste Teil (24x60x60) des Tages.

Im SI-Einheitensystem ist die Sekunde durch ein atomares Zeitnormal, die Atomsekunde, definiert, da das eine erheblich größere Genauigkeit und langfristige Konstanz gewährleistet als astronomische Zeitnormale.

Definition

Eine Sekunde ist das 9.192.631.770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids ¹³³Cs entsprechenden Strahlung.^[1]

Definitionsgemäß ist die Sekunde also das Vielfache der Periode einer Mikrowelle, die mit einem ausgewählten Niveauübergang im Caesiumatom in Resonanz ist. Daher wird sie als Atomsekunde bezeichnet. Atomuhren basieren auf der Messung dieses Übergangs.

Alte Definitionen

Bis 1967 beruhte die Sekunde auf astronomischen Messungen:

• Sonnensekunde (bis in die 1950er-Jahre): Der Bruchteil $\tfrac{1}{86.400}$ des mittleren Sonnentages.

  Diese Festlegung wurde eingeführt, damit ein durchschnittlicher Sonnentag 24 × 60 × 60 Sekunden lang ist. Das entspricht der Zeit, innerhalb der die Sonne wieder an der gleichen Stelle zu sehen ist. (Diese Zeit entspricht nicht völlig der Zeit, die die Erde für eine Umdrehung braucht – diese ist um ca. 1/365 kürzer und dauert nur etwa 86.164 Sekunden. Die Differenz ergibt sich aus der Tatsache, dass die jährliche Umdrehung der Erde um die Sonne in die Berechnung des Tages mit eingeht.)

• Ephemeridensekunde: Der Bruchteil $\tfrac{1}{31.556.925{,}9747}$ des tropischen Jahres am 0. Januar 1900 (= 31. Dezember 1899) um 12 Uhr UT.

Von der alten zur neuen Definition

1938 erbrachten Adolf Scheibe und Udo Adelsberger an der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt den Nachweis ihrer 1934 gemachten und nach Ausräumung eigener Bedenken 1935 veröffentlichten, umwälzenden Entdeckung, die Erdrotationsgeschwindigkeit sei nicht konstant. Die astronomische Tageslänge ist wegen der Verlangsamung der Erdrotation (Gezeitenreibung) und einiger unregelmäßiger Änderungen durch Magmaströme zwischen Erdmantel und Erdkern als Grundlage des Zeitnormals schlechter geeignet als die von ihnen damals entwickelten Quarzuhren. Durch die Verlangsamung der Erdrotation verschiebt sich der Sonnentag gegenüber dem Zeittag. Zur Kompensation wurden Schaltsekunden eingeführt, um alle Uhren mit dem zwar nur um Sekundenbruchteile, aber länger werdenden Sonnentag zu synchronisieren.

Abgeleitete Maßeinheiten

Auf die Sekunde können SI-Vorsätze angewendet werden. Die Vorsätze mit positivem Exponenten der zugehörigen Zehnerpotenz sind jedoch nicht üblich. Stattdessen werden die von der Sekunde abgeleiteten und nicht zum SI gehörenden Einheiten Minute, Stunde und Tag verwendet. Das sind in Deutschland gesetzliche Einheiten. Gebräuchliche Teile und Vielfache sind:

• 1 Attosekunde = 0,000 000 000 000 000 001 Sekunden = 10^-18 Sekunden
• 1 Femtosekunde = 0,000 000 000 000 001 Sekunden = 10^-15 Sekunden
• 1 Pikosekunde = 0,000 000 000 001 Sekunden = 10^-12 Sekunden
• 1 Nanosekunde = 1000 Pikosekunden = 0,000 000 001 Sekunden = 10^-9 Sekunden
• 1 Mikrosekunde = 1000 Nanosekunden = 0,000 001 Sekunden = 10^-6 Sekunden
• 1 Millisekunde = 1000 Mikrosekunden = 0,001 Sekunden = 10^-3 Sekunden
• 1 Sekunde = 1000 Millisekunden
• 1 Minute = 60 Sekunden
• 1 Stunde = 60 Minuten = 3600 Sekunden
• 1 Tag = 24 Stunden = 1440 Minuten = 86.400 Sekunden

Erste Uhr mit Sekundenzeiger

Im Jahre 1585 konstruierte der Schweizer Mathematiker Jost Bürgi für den Landgrafen Wilhelm IV. von Hessen in Kassel eine Uhr mit drei Zeigern. Nebst den Stunden- und Minutenzeigern baute Bürgi der Uhr einen Sekundenzeiger ein. Mit dieser Uhr konnte erstmals die neue Zeiteinheit Sekunde gemessen werden. Jost Bürgi gilt als eigentlicher Erfinder der Sekunde. ^[2]

Verwandte Themen

10 Sekunden dargestellt als Langzeitbelichtung einer Armbanduhr

• Bei Uhrwerken unterscheidet man Schleichende und Springende Sekunden.
• Jiffy ist ein nicht näher spezifizierter Bruchteil einer Sekunde.
• Ein Sekundenpendel benötigt pro Halbschwingung eine Sekunde.
• Der Sekundenschlaf ist ein kurzer Müdigkeitsanfall.
• Sekundentakt bezeichnet sowohl eine Tarifform als auch in schneller Folge wiederkehrende Ereignisse.

Weblinks

 Wiktionary: Sekunde – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikiquote: Sekunde – Zitate

• Die Sekundendefinition von 1967 bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt
• Zeit – Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Bureau International des Poids et Mesures (Hrsg.): The International System of Units (SI) (PDF)
2. ↑ Schweizerische Physikalische Gesellschaft

SI-Basiseinheiten

Meter | Kilogramm | Sekunde | Ampere | Kelvin | Mol | Candela