秒是怎么来的?人类什么时候开始用秒计时的？( 二 ) _经验知识

“秒”的精确定义很烧脑
虽然历史上关于“秒”的定义是基于地球自转周期划分的。但国际单位制中对“秒”的正式定义则是利用了一个更稳定的计时器。一秒钟被定义为：“9,192,631,770个铯-133原子在其基态的两个超精细能级之间跃迁而产生的的辐射的周期“（在0K的温度下）。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]
在原子物理学中。超精细结构是指由于原子核状态和电子云状态之间的相互作用。原子、分子和离子能级中产生的小位移和分裂。在原子中。超精细结构归因于核磁偶极矩的能量与电子产生的磁场相互作用以及核电四极矩在电场梯度中由于原子内电荷分布而产生的能量。

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上图：铯-133原子的超精细能级如何定义了一秒：超精细切分铯133原子的6S电子能级。产生波长为3.26cm的辐射。其频率为9192631770赫兹。
“秒”的简史
从公元前三千年开始。六十进制已经存在于基于天文观测而制定的日历对于“日”的定义。尽管按此定义的“秒”跟我们今天所认为的不同。那时对秒这么短的时间刻度的精确指示是做不到的（沙漏、日晷、钟表都做不到）。因此这种划分只是象征性的规定。未有精确地实现。

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上图：如何从日晷读出时刻。注意不同纬度的日晷刻度是不同的。
第一个能够准确计算秒数的计时器是在17世纪发明的摆钟——因为除了机械摩擦和空气阻力。摆钟近乎一个完美的动量守恒系统。摆锤的周期的衰减可以降低到很小的程度。加上由钟摆控制的钟表擒纵机构。可以提供精确的计秒功能。也就是我们听到的那个滴答声。[头条·小宇堂-未经许可严禁转载]

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上图：由钟摆控制的钟表擒纵机构工作示意图。
在20世纪40年代后期。工作频率为100kHz的石英晶体振荡器的精度提高到了在一天的运行时间内小于10^8分之1的误差。很明显。这种时钟的比地球的自转更靠谱。

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上图：电子工业上常用的石英晶振结构及原理图
而从20世纪50年代开始。前面提到的基于铯133同位素的原子钟成为了更优的计时器。并且在今天继续被作为“秒”的标准。
由于地球的旋转变化并且在逐渐减慢。因此闰秒会人为定期添加到地球的自转周期（日）当中。以使时钟与地球的旋转保持同步。也就是说一个地球日不再等于24小时。
总结
人类大概在公元前三千年就大概有了以六十进制方式来划分一日时刻的做法。但真正的精确计秒直到摆钟的发明才实现。而如今我们采用了更为精确的定义一秒的方式。铯-133超精细结构跃迁辐射周期。
其他观点：
【秒是怎么来的?人类什么时候开始用秒计时的？】不知道秒是怎么来的。也不知道人类是什么时候开始用秒来计时的。我认为时间是人类感知物质运动转化快慢的标尺。是智慧生命的意识产物。地球人目前用的是地球时间。如果地球人占领了整个太阳系。自然会启用太阳系时间。如果有一天地球人的足迹踏遍整个银河系。相信银河系时间将正式登场。