你17張牌能秒殺我 (手動(dòng)狗頭) ? 說(shuō)到秒殺,我先問(wèn)你一個(gè)直擊靈魂深處的問(wèn)題,你知道什么是“秒”嗎?秒是怎么測(cè)出來(lái)的?其中每一秒有多長(zhǎng)呢?這一期我就給大家講講秒的由來(lái)。
據(jù)《僧只律》記載:“剎那者為一念,二十念為一瞬,二十瞬為一彈指,二十彈指為一羅預(yù),二十羅預(yù)為一須臾,一日一夜為三十須臾?!蹦敲匆弧皬椫浮本褪?.2秒,一“瞬間”大約0.36秒,而我們常用的“一剎那”應(yīng)該就是0.018秒。
時(shí)間“秒”是直到十四世紀(jì)中期才出現(xiàn)的一個(gè)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(yùn)賽場(chǎng)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(niǎo)可以振翅55次;一秒鐘運(yùn)動(dòng)員心臟跳動(dòng)一次大概可以輸送60毫升的血液;一秒鐘光就可以跑30萬(wàn)千米。
那么秒是從何而來(lái)呢?
這與人們的認(rèn)知過(guò)程是一致的。由于地球的自轉(zhuǎn),會(huì)出現(xiàn)日出日落,就產(chǎn)生了“天”的概念。隨著天文學(xué)的發(fā)展,人們認(rèn)識(shí)到地球在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn),于是創(chuàng)造了“年”的概念;而月亮繞地球公轉(zhuǎn)就形成了“月”的概念。
隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們逐漸需要將“天”劃分為更小的單元,以便進(jìn)行社會(huì)生產(chǎn)并開(kāi)展各類社會(huì)活動(dòng)。這在世界各地歷史上都有過(guò)記載。古埃及人一開(kāi)始將白天劃分成10個(gè)小時(shí),他們制作了T型日晷,利用太陽(yáng)對(duì)其形成的影子來(lái)實(shí)現(xiàn)白天10小時(shí)的測(cè)量。為了更方便的等分時(shí)間,沒(méi)有直接采用10,而是采用了12作為等分單位,可能是因?yàn)?2比10具有更多因數(shù),于是白天就形成了12個(gè)小時(shí)。再后來(lái)他們發(fā)現(xiàn)白天的時(shí)間劃分已經(jīng)完成,可晚上的時(shí)間還沒(méi)有劃分,許多事就陷入了混亂。于是他們對(duì)夜空中的星星進(jìn)行觀測(cè),利用星象將夜晚的時(shí)間也劃分成12個(gè)小時(shí)。這樣,一天24個(gè)小時(shí)便確定了下來(lái),傳播到世界各地并沿用至今。
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,需要繼續(xù)對(duì)“小時(shí)”做出更精密的劃分。一千八百多年前古希臘天文學(xué)家克羅狄斯·托勒密在他的一部叫做《天文學(xué)大成》的著作里將一個(gè)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(shù)學(xué)與天文學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。許多人對(duì)“小時(shí)”進(jìn)行了不同的分割,但天文學(xué)與時(shí)間測(cè)量一直緊密相關(guān),在十四世紀(jì)中期有人將弧度的劃分方法直接引入到時(shí)間測(cè)量中,他們將每小時(shí)劃分為60分,每分也定義為60秒。至于為什么是60,大概也是因?yàn)?0具有較多的整數(shù)因數(shù),更容易將其進(jìn)行更多等份分割的緣故。
雖然十四世紀(jì)的時(shí)間劃分已經(jīng)出現(xiàn)了“分”和“秒”的概念,但由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件所限,時(shí)間測(cè)量方法或裝置難以達(dá)到分秒這種精度的分辨率,所以“分”和“秒”的概念在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用。直到十七世紀(jì),航海導(dǎo)航中地理經(jīng)度的確定對(duì)精密時(shí)間測(cè)量提出了更高的要求。另一方面,時(shí)間測(cè)量科學(xué)在當(dāng)時(shí)也得到了較好的發(fā)展。因此,那個(gè)時(shí)候的擺鐘或機(jī)械鐘上開(kāi)始出現(xiàn)了分針和秒針。在1675年意大利科學(xué)家托·李維歐·布拉提尼出版的《世界測(cè)量》中首次出現(xiàn)了秒的定義,他明確說(shuō)一秒就是一個(gè)“太陽(yáng)日”的1/86400。
二十世紀(jì)天體測(cè)量學(xué)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。天文學(xué)家們首先定義了以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的“太陽(yáng)時(shí)”,一秒就定義為一個(gè)“平太陽(yáng)日”的1/86400。后來(lái)天文學(xué)家們又引入了一種以太陽(yáng)系內(nèi)天體公轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)的時(shí)間系統(tǒng)——?dú)v書(shū)時(shí)。1955年國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)將秒定義為1900年1月0日12時(shí)回歸年長(zhǎng)度的1/31556925.975。1960年的第十一屆國(guó)際度量衡大會(huì)(CGPM)上正式采用該結(jié)果,并使用了1956年精化后的1/31556925.9747作為秒定義的正式結(jié)果。
1955年英國(guó)NPL研制的銫原子鐘
量子力學(xué)的發(fā)展,使一種新型的時(shí)間測(cè)量裝置得以出現(xiàn)——原子鐘。1955年,英國(guó)皇家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)率先研制出了可操作的銫原子鐘。僅僅過(guò)了三年,通過(guò)美國(guó)海軍天文臺(tái)(USNO)以及英國(guó)NPL的科學(xué)家將銫原子躍遷與觀測(cè)月球運(yùn)動(dòng)得來(lái)的歷書(shū)秒相比較,將銫原子躍遷9192631770次確定為新的秒值。在1967年10月13日下午4點(diǎn)30分,第13屆國(guó)際度量衡大會(huì)(CGPM)決定正式采用銫原子躍遷的9192631770次作為新的秒定義——原子秒。這個(gè)定義一直沿用至今,它已經(jīng)在我們的日常生活和各類科學(xué)研究中廣泛應(yīng)用。
作者: 武文俊
標(biāo)簽: