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发表于 2018-10-31 14:10:41
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一秒现有的定义是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁对应辐射的9,192,631,770个周期的持续时间，这个定义是在1967年开始启用的。在此之前，“秒”有着其他的定义。
在西元1000至1960年之间，秒的定义是平均太阳日的1/86,400。但是后来发现太阳日的时间长度是变化的，不足以作为时间单位的基准，因此在1960至1967年之间，秒被定义为1960年地球自转一周时间的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精细能级结构之间电磁波的跃迁周期和“历书秒”的关系（这个关系很重要，可以保证“秒”的定义的连续性），这个关系就是前面提到的9,192,631,770。
由于原子超精细能级跃迁周期的稳定性，“秒”的定义从此开始基于铯原子的超精细能级跃迁周期而定义，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工具也被叫做“原子钟”
这里要说的是，“原子秒”和“历书秒”所定义的“秒”的时间长度是一样的，只是“原子秒”比“历书秒”的计时精度要高很多，更能满足天文、工业以及物理实验上对于超精密计时的需求。
由于广义相对论效应，处于不同的海平面高度的铯原子钟会给出不同的“秒”，另外磁场也会对铯原子的跃迁周期产生影响，因此这个定义要求，用作的计时铯原子钟要处于海拔高度为零的零磁场环境中。目前，我国研制的NIM5铯原子喷泉钟是世界上目前最好的铯原子钟之一，其不确定度为1.5×10^-15，相当于2000万年不差一秒。
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