国际基本单位中的时间和长度单位是如何定义的？ _小知识

这里介绍一下日常糊口中最常见的时候单元“秒”和长度单元“米”在物理中是若何界说的。起首介绍一下无处不在的时候。

【国际基本单位中的时间和长度单位是如何定义的？】时候单元“秒”的界说

时候一向是很神秘的，关于时候自己是什么，早已不是单单的物理问题了，更多的当作为了一种哲学上的切磋。在这里，我们不深切会商这个话题，只是简单的介绍一下时候的单元——秒——是若何界说的。
一秒现有的界说是铯-133原子基态的两个超邃密能级间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时候，这个界说是在1967年起头启用的。在此之前， “秒”有着其他的界说。
在公元1000至1960年之间，秒的界说是平均太阳日的1/86,400 。可是后来发现太阳日的时候长度是转变的，不足以作为时候单元的基准，是以在1960至1967年之间，秒被界说为1960年地球自转一周时候的1/86,400 。
基于地球自转周期的秒被称为“历书秒” ， 1967年科学家们测量出了铯原子的两个超邃密能级布局之间电磁波的跃迁周期和“历书秒”的关系（这个关系很主要，可以包管“秒”的界说的持续性），这个关系就是前面提到的9,192,631,770 。
因为原子超邃密能级跃迁周期的不变性， “秒”的界说从此起头基于铯原子的超邃密能级跃迁周期而界说，此时的秒被称为“原子秒” 。这种基于原子的能级跃迁周期的计时东西也被叫做“原子钟” 。

原子钟（图片来历于收集）

这里要说的是， “原子秒”和“历书秒”所界说的“秒”的时候长度是一样的，只是“原子秒”比“历书秒”的计时精度要高良多，更能知足天文、工业以及物理尝试上对于超紧密计时的需求。
因为广义相对论效应，处于分歧的海平面高度的铯原子钟会给出分歧的“秒” ，别的磁场也会对铯原子的跃迁周期发生影响，是以这个界说要求，用作的计时铯原子钟要处于海拔高度为零的零磁场情况中。今朝，我国研制的NIM5铯原子喷泉钟是宿世界上今朝最好的铯原子钟之一，其不确定度为1.5×10^-15 ，半斤八两于2000万年不差一秒。
关于原子的超邃密能级布局在这里简单的提一下。原子的能级布局指的是，原子核外的电子处于分歧的轨道上，这些轨道的能量是分立的，不持续的，分歧的轨道就是分歧的能级；邃密布局指的是，在统一个能级轨道上，因为电子的自旋偏向分歧，会使电子所处的能级轨道发生很小的割裂；而超邃密能级布局指的是，电子所处的能级会因为受到原子核内部磁场的影响而发生更小的割裂。
举个比力形象的例子就是，能级布局比如分歧的楼层，邃密布局比如就是分歧楼层之间的夹层，而超邃密布局就可以算作是楼层之间的台阶了。
恰是因为原子的超邃密布局是受到来自原子核的磁场的影响，而原子核一般来说都是异常不变的，是以采用铯原子的两个超邃密能级布局之间电磁波的跃迁周期来界说“秒”可以说长短常的不变。
长度单元“米”的界说
米最初界说是，经由过程巴黎的经线上，从地球赤道到海说神聊顶点的距离的万万分之一。之后还按照这个界说拟定了像千克原器一样的“米原器” 。在1889年到1960年间，国际计量局建造的Ｘ形铂铱合金棒一向都是米的尺度。

国际基本单位中的时间和长度单位是如何定义的？

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