Sekunde (s)
Die Sekunde ist die Basiseinheit der Zeit im Internationalen Einheitensystem und die Grundlage aller anderen Zeitmessungen in diesem Umrechner. Sie ist eine der sieben SI-Basiseinheiten und die einzige, die in jedem Maßsystem der Welt identisch ist, vom metrischen bis zum imperialen System. Man begegnet Sekunden ständig: ein Herzschlag dauert etwa eine Sekunde, ein Ampelzyklus läuft über Zehner von Sekunden, und Computerprozessoren führen Milliarden von Operationen pro Sekunde aus. Die Sekunde ist so grundlegend, dass jede andere Einheit in diesem Umrechner als Vielfaches oder Bruchteil von ihr definiert ist.
Definition
Eine Sekunde ist definiert als die Dauer von 9.192.631.770 Schwingungen der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands des Caesium-133-Atoms entsprechenden Strahlung. Praktisch entspricht eine Sekunde 1.000 Millisekunden, 1/60 einer Minute, 1/3.600 einer Stunde und 1/86.400 eines Tages.
Geschichte
Die Einteilung des Tages in Stunden, Minuten und Sekunden geht auf das alte Babylon zurück, wo Astronomen ein Sechziger-Zahlensystem verwendeten. Die Stunde wurde in 60 Minuten und jede Minute in 60 Sekunden unterteilt, daher der Name Sekunde als zweite Teilung der Stunde durch sechzig. Jahrhundertelang war die Sekunde als 1/86400 eines mittleren Sonnentages definiert. Diese Definition funktionierte für alltägliche Zwecke gut, erwies sich aber für die Präzisionswissenschaft als unzureichend, da die Erdrotation nicht vollkommen gleichmäßig ist. 1967 definierte die dreizehnte Generalkonferenz für Maße und Gewichte die Sekunde neu in Begriffen der Atomphysik: Sie ist die Dauer von genau 9.192.631.770 Schwingungen der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustands des Caesium-133-Atoms entsprechenden Strahlung. Diese noch heute gültige Definition macht die Sekunde zur präzisest definierten Einheit der Metrologie. Auf dieser Definition basierende Atomuhren sind auf besser als eine Sekunde in 300 Millionen Jahren genau.
Häufige Verwendungen
Sekunden sind die universelle Währung präziser Zeitmessung. Im Sport werden Rennzeiten auf Hundertstel oder Tausendstel Sekunden gemessen. In der Musik wird das Tempo eines Stücks in Schlägen pro Minute ausgedrückt, wobei jeder Schlag ein Bruchteil einer Sekunde ist. In der Informatik werden Prozessorgeschwindigkeiten in Gigahertz gemessen, also Milliarden Taktzyklen pro Sekunde, und Netzwerklatenzen in Millisekunden. In der Küche geben Rezepte Kochzeiten, Ruhezeiten und Backdauern in Sekunden und Minuten an. In der Wissenschaft bildet die Sekunde die Grundlage jeder Messung von Geschwindigkeit, Frequenz, Beschleunigung und elektrischem Strom.
Wussten Sie? Fakten über Sekunde
- Licht legt in einer einzigen Sekunde etwa 299.792 Kilometer zurück. In einer Sekunde könnte Licht die Erde mehr als siebenmal umkreisen.
- Das menschliche Herz schlägt in Ruhe etwa einmal pro Sekunde. Über eine durchschnittliche Lebenserwartung von 80 Jahren schlägt das Herz ungefähr 2,5 Milliarden Mal.
- Das Wort 'Sekunde' leitet sich vom lateinischen secunda pars minuta ab, was 'zweiter kleiner Teil' bedeutet, da es die zweite Teilung der Stunde durch sechzig ist. Die erste Teilung ergab die Minute.
- Atomuhren sind so präzise, dass sie in etwa 300 Millionen Jahren nur eine Sekunde gewinnen oder verlieren würden. GPS-Satelliten verlassen sich auf diese Präzision, um Positionen auf Meter genau zu berechnen.
- Ein Computer, der mit 1 GHz läuft, führt eine Milliarde Taktzyklen pro Sekunde aus. Moderne Prozessoren laufen mit mehreren GHz und führen jede Sekunde Billionen von Operationen durch.