Przygotuj się na nową i ulepszoną sekundę

To samo myślenie astrologiczne skłoniło ich do skorygowania starożytnej babilońskiej metody liczenia do 60, systemu sześćdziesiętnego, na godzinę. Tak jak podzielili 360 stopni koła lub globu na 60 części lub minut, a następnie podzielili każdą minutę na 60 sekund.

Pierwsza część 24-godzinnego dnia (znana po łacinie jako partes minutae primae) dawała im długość minuty, czyli od 1 do 1440 dni przeciętnego dnia słonecznego. Drugi podział (partes minutae secundae) podał czas trwania – i nazwę – drugiego podziału, który wynosił od 1 do 86 400 części doby. Ta definicja obowiązywała do 1967 r. (Było krótkie przegięcie czegoś, co nazywano czasem efemeryd, który był zbyt skomplikowany, aby metrologowie mogli go użyć).

Ale poznanie tego ma problemy. Ziemia stopniowo zwalnia w swoim dziennym obrocie; Dni stają się trochę dłuższe, więc sekunda gwiezdna też. Te małe różnice sumują się. Opierając się na ekstrapolacji z historycznych zaćmień i innych obserwacji, Ziemia jako godzina straciła ponad trzy godziny w ciągu ostatnich 2000 lat.

Dlatego też standardowa jednostka czasu, oparta na obliczeniach astronomicznych, nie jest stałą, co stawało się coraz bardziej nieprawdopodobne dla metrologów we wczesnych dekadach XX wieku, gdy odkryli, jak nieregularny jest ruch obrotowy Ziemi. Nauka wymaga spójności, niezawodności i powtarzalności. Czas też – pod koniec lat sześćdziesiątych społeczeństwo stawało się coraz bardziej zależne od częstotliwości sygnału radiowego, co wymagało bardzo precyzyjnych czasów.

Metrolodzy zwrócili się ku bardziej przewidywalnym ruchom cząstek atomowych. Atomy nigdy się nie zużywają ani nie zwalniają. Ich właściwości nie zmieniają się w czasie. To idealne godziny.

W połowie XX wieku naukowcy przekonali atomy cezu-133 do wykrycia ukrytego wewnętrznego kleszcza. Cez, srebrzysto-złoty metal, który przechodzi w stan ciekły w temperaturze zbliżonej do pokojowej, zawiera ciężkie, powolne atomy, co oznacza, że ​​stosunkowo łatwo go śledzić.

Naukowcy umieścili atomy cezu w próżni i poddali je działaniu energii mikrofalowej w niewidzialnym zakresie pola elektromagnetycznego. Zadanie polegało na ustaleniu długości fali lub częstotliwości, które wzbudziłyby jak najwięcej atomów cezu do wyemitowania wiązki światła lub fotonu. Fotony były przechwytywane przez detektor i liczone.