A második (szimbólum: s), néha rövidítve sec., az SI hét alapegységének egyike. A másodperc a modern fizikai mérések alapegysége az időre: ebből épülnek fel számos más mennyiség egységei (például a sebesség SI-egysége a méter/másodperc). Hivatalos definíciója alapján egy másodperc az a tartam, amely alatt a cézium-133 atom két energiaszintje közötti átmenet során kibocsátott elektronokból származó sugárzás 9 192 631 770 teljes ciklusa zajlik le. Ezt az atomfizikai meghatározást rendkívül pontosan lehet reprodukálni atomórákkal.

További időegységek és egyszerű átváltások

A másodperc természetesen nem az egyetlen időegység. Gyakori egységek és kapcsolatuk a másodperccel:

  • perc = 60 másodperc
  • óra = 60 perc = 3 600 másodperc
  • nap = 24 óra = 86 400 másodperc
  • hetek = 7 nap = 604 800 másodperc
  • évek – a naptári év hossza változó; egy közönséges év 365 nap = 31 536 000 s, míg a julián év (szabványos fizikai referencia) 365,25 nap = 31 557 600 s

A másodperc az SI alapegysége, míg az említett perces, órás, napos stb. egységek nem SI-alapegységek (bár széles körben használatosak). A gyakorlatban a percet, órát és napot a hétköznapi, valamint sok műszaki és tudományos területen alkalmazzák.

Metrikus előtagok és gyakori al- és többszörösei

A metrikus előtagokat gyakran kombinálják a másodperc szóval a kisebb vagy nagyobb időtartamok jelölésére. Példák (szimbólumokkal):

  • milliszekundum (ms) = 10−3 s
  • mikroszekundum (µs) = 10−6 s
  • nanoszekundum (ns) = 10−9 s
  • pikoszekundum (ps) = 10−12 s
  • femtoszekundum (fs) = 10−15 s
  • attoszekundum (as) = 10−18 s

Bár az SI-előtagok elvileg a másodperc többszöröseinek (például kilószekundum, ks = 10³ s) képzésére is alkalmasak, a gyakorlatban ritkábban használatosak. Gyakrabban találkozni a nem SI-egységekkel, mint a perc, az óra és a nap, amelyek a 60 és a 24 többszörösével nőnek (nem pedig tízes hatványokkal, mint az SI-rendszerben).

Történeti áttekintés

A másodperc fogalma történelmileg a nap felosztásából ered: régen a köznap hosszának 1/86 400 részeként határozták meg. A csillagászati és precíz mérési igények kapcsán az 1950–60-as években bevezették az ún. ephemeris másodpercet, amely a Föld mozgásához kapcsolódó standard év alapján volt definiálva. Végül 1967-ben az SI másodpercét a cézium-133 atom hiperfinom átmenetének frekvenciájához kötötték, ami ma is érvényes definíció.

Időmérés, órák és szabványok

A másodperc realizálása az atomórákon keresztül történik; a nemzeti és nemzetközi időalapokat (például a TAI és az UTC) több nagy pontosságú atomóra összevetésével állítják elő. A UTC (Coordinated Universal Time) tartalmazhat időnként hozzáadott vagy kivont szökőmásodperceket (leap seconds), hogy a polgári időszámítás és a Föld forgásához kapcsolódó UT1 közötti eltérés ne növekedjen túl nagyra (jelenleg a cél az eltérés ±0,9 s alatt tartása). A közvetlen fizikai mérés, valamint a navigációs rendszerek és távközlés nagy pontosságú időalapokra támaszkodnak.

Gyakorlati példák

  • A fény vákuumbeli terjedési sebessége pontosan 299 792 458 m/s, tehát egy másodperc alatt a fény megteszi ezt a távolságot.
  • Átlagos emberi szívverés pihenéskor: kb. 0,6–1,0 s/ütés (60–100 ütés/perc).
  • Számítástechnikai alkalmazásokban gyakori időskálák: milliszekundumok a válaszidők, mikroszekundumok és nanoszekundumok a hálózati és processzoros időmérések terén.

Összefoglaló átváltások (gyakran használt értékek)

  • 1 perc = 60 s
  • 1 óra = 3 600 s
  • 1 nap = 86 400 s
  • 1 hét = 604 800 s
  • 1 közönséges év = 31 536 000 s
  • 1 julián év = 31 557 600 s

A fenti ismeretek alapján a másodperc egyszerre alapvető egység a mindennapi életben és a csúcspontosságú tudományos-műszaki mérésekben — az atomórák és a világidő-szabványok teszik lehetővé, hogy az időt ma rendkívül pontosan és ismételhető módon mérjük.