Sekunde (simbols: s), dažkārt saīsināti sek., ir laika vienības nosaukums un viena no septiņām SI pamatvienībām. Oficiālā definīcija nosaka, ka viena sekunde ir laiks, ko aizņem 9 192 631 770 starojuma cikli, kas rodas, kad elektroni pāriet starp diviem cēzija-133 atoma enerģijas līmeņiem. Šī definīcija ļauj sekundes mērījumiem būt ļoti precīziem un atkārtojamiem visā pasaulē.

Attiecība ar citām laika vienībām

Sekunde nav vienīgā laika mērvienība. Bieži lietotās vienības ir minūte, stunda, diena, nedēļa, mēnesis un gads. Attiecības ir šādas: vienā minūtē ir 60 sekundes; vienā stundā ir 60 minūtes (tātad 3 600 sekundes); vienā dienā ir 24 stundas (86 400 sekundes). Izņemot sekundi, pārējās šīs vienības parasti netiek iekļautas SI sistēmā kā pamatvienības.

Metriskie priedēkļi un sekundes daļas

Metriskie priedēkļi bieži tiek kombinēti ar vārdu sekunde, lai apzīmētu sekundes daļas vai reizrēķinus. Piemēri:

  • Milisekunde — 1 ms = 10−3 s (vienas sekundes tūkstošdaļa).
  • Nanosekunde — 1 ns = 10−9 s (vienas sekundes miljarddaļa).

Lai gan SI priedēkļus var piemērot arī sekundes daudzskaitļiem (piem., "kilosekunde" = 103 s), praksē retāk izmanto šādas formas; biežāk tiek lietotas tradicionālās laika mērvienības (minūtes, stundas, dienas), kas ir balstītas uz reizinājumiem 60 un 24, nevis desmitiem.

Mērīšana un precizitāte

Parasti sekundes mērīšanai izmanto atomiskos pulksteņus. Mūsdienu precīzākie pulksteņi — cēzija-133 atoma pulksteņi (tajā skaitā cēzija fontāna tipa pulksteņi) — tieši realizē SI sekundes definīciju. Šie pulksteņi spēj nodrošināt stabilu un atkārtojamu laika signālu ar kļūdu daļā no nanosekundes vai pat mazāk.

Jaunākas tehnoloģijas — optiskie pulksteņi — sasniedz vēl lielāku precizitāti un stabilitāti nekā tradicionālie cēzija pulksteņi. Zinātnieki izskata iespējas nākotnē redefinēt sekundi, balstoties uz optisko pāreju būtiski augstākā frekvencē, taču šāda lēmuma pieņemšana prasa starptautisku vienošanos un rūpīgu novērtējumu.

Laika skalu saskaņošana: UTC un lepas sekundes

Starptautiskā koordinētā laika skala (UTC) izmanto atomiskos laikus, bet lai saglabātu saskaņojumu ar Zemes griešanos (astronomisko laiku UT1), periodiski tiek pievienotas vai atņemtas leap (lēkumu) sekundes. Šīs lēkumu sekundes tiek pievienotas pēc nepieciešamības un tās nosaka starptautiskā organizācija (IERS). Diskusijas par lēkumu sekunžu likteni turpinās — daļa līdzstrādnieku atbalsta pāreju uz nepārtrauktāku laika skalu bez lēkumu sekundēm, lai atvieglotu IT sistēmu darbību, kamēr citi uzsver nepieciešamību saglabāt sinhronizāciju ar astronomisko laiku.

Vēsturisks konteksts

Vēsturiski sekunde tika definēta, balstoties uz Zemes rotāciju un Saules laiku (dienas sadalījums). Līdz ar precīzākiem astronomiskiem un atomiskiem mērījumiem tika ievērotas neatbilstības, tāpēc 1950.—1960. gados tika pieņemta ephemeris sekunde (balstīta uz Zemes ap Sauli kustības aprēķiniem), bet 1967. gadā starptautiskā kopiena pieņēma pašreizējo atomisko definīciju, kas nodrošina ilgtermiņa stabilitāti un precizitāti.

Piemēri un praktiska lietošana

  • Ikdienā sekundes tiek izmantotas, lai mērītu īsus laika intervālus (piem., sporta sacensībās, eksperimentālos mērījumos, elektroniskajās ierīcēs).
  • Telekomunikācijās, navigācijas sistēmās (piem., GPS) un zinātniskajos eksperimentiem nepieciešamas ļoti precīzas sekundes realizācijas, ko nodrošina atomiskie pulksteņi.
  • Tehniskā dokumentācijā un zinātnē simbols "s" tiek izmantots bezdaudzskaitļa atšķirībām (piem., 1 s, 2 s).

Kopumā sekunde ir fundamentāla laika mērvienība, uz kuras balstās gan ikdienas laika skaitīšana, gan modernā zinātne un tehnoloģijas.