速度与平均速度之间的关系,平均速度与速度之间有什么不同吗

首页 > 教育 > 作者:YD1662022-12-03 06:19:50

一分钟有60秒这种常识自然是不用多说。当然万事无绝对,当需要闰秒时,就会出现一分钟有61秒的情况。

速度与平均速度之间的关系,平均速度与速度之间有什么不同吗(1)

有61秒的1分钟,上一次闰秒出现在北京时间2017年1月1日7时59分60秒

不过日前(2022年11月18日)在第27届国际计量大会上,各方达成了一项共识——取消闰秒机制,1分钟有61秒的情况将会在2035年后(可能更早)不复存在。

比起闰年,闰月或者闰日,大家对*闰秒这个概念可能相对比较陌生,毕竟上一次闰秒还是接近6年以前的事情。闰秒的出现其实与人类时间计量技术的发展息息相关。


1 什么是秒

在说明什么是闰秒前,我们需要知道一秒是怎么来的。最开始人类通过天体运行规律定义了年、月、日,小时的概念是源自古埃及的传统,古埃及人把白昼和黑夜各均分为12小段,即1日24小时。分和秒则是进一步细分小时的时间单位,在古拉丁语中,分和秒分别代表了小时的第一小分度(minuta)与第二小分度(secunda)[1],即1小时的1/60与1/3600。

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这个点每闪一下,你就失去了1s

不难发现一秒的长度与一天的长度,也就是地球的自转周期有关。实际上在20世纪50年代以前,一秒就是一天的1/86400,这里的一天指的是平太阳日,即假想一个在天赤道上以太阳周年运动平均速度匀速运动的天体连续两次经过同一子午圈的时间间隔。

然而随着科学技术的进步,大家开始意识到地球的自转存在不均匀性,这就意味着一天的长度并不固定,一秒的长度也会受到影响。为了确保一秒的定义是稳定的,就需要寻找地球自转周期以外的参考。最开始科学家看中了地球的公转周期,相比自转周期,地球公转周期确实要更为稳定。1960年的第11届国际计量大会正式确立了秒的新定义:秒为1900年1月0日历书时12时起算的回归年的1/31556925.9747。这个新定义本质上没有改变一秒有多长,但确保了一秒的长度不会因为其他因素发生改变。

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第11届国际计量大会决议原文︱BIPM

一秒有多长算是有了明确定义,但是天文学家很快发现在实际操作中很难对这个「新秒」进行准确测量,几经周折后得到的结果也并不能满足现代科学技术对于时间精度的要求[2]。在天文学家一筹莫展时,物理学家发现在微观世界中存在一些稳定且易于复现的物理现象,可以用作时间频率标准。1967 年第 13 届国际计量大会通过了基于铯原子跃迁的秒定义: 位于海平面的铯-133原子基态两个超精细能级,在零磁场中跃迁辐射震荡为 9192631770 个周期所持续的时间[3]。2019年国际计量局(BIPM)基于1967年定义更新了秒的表述[4]。

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