El segundo (símbolo: s)No es una abreviatura, por lo que no admite mayúscula, punto, ni plural. es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades, el Sistema Cegesimal de Unidades y el Sistema Técnico de Unidades. Supone comúnmente una sesentava parte de un minuto () y es esencial para la medición en múltiples sistemas de unidades. Antes se definía como la fracción de la duración que tuvo el año solar medio entre los años 1750 y 1890, pero desde el año 1967 su medición se hace tomando como base el Tiempo Atómico.
El Sistema Internacional de Unidades definiría así el segundo:
Debido a que la rotación de la Tierra varía y también se ralentiza ligeramente, se agrega periódicamente un segundo intercalar a la hora del relojLa hora del reloj (es decir, la hora civil) se establece, directa o indirectamente, en Hora universal coordinada , que incluye los segundos intercalares. Otras escalas de tiempo se utilizan en campos científicos y técnicos que no contienen segundos intercalares. para mantener los relojes sincronizados con la rotación de la Tierra.
Aunque la definición histórica de la unidad se basó en esta división del ciclo de rotación de la Tierra, la definición formal en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es un cronometrador mucho más estable: Como consecuencia de esto se producen desfases entre el segundo como unidad de tiempo astronómico y el segundo medido a partir del tiempo atómico, más estable que la rotación de la Tierra, lo que obliga a ajustes destinados a mantener concordancia entre el tiempo atómico y el tiempo solar medio.
Origen etimológico La palabra segundo proviene del latín sequire (seguir); sin embargo, su uso para denominar a la medida de tiempo es similar al origen del término minuto. Este proviene del latín minuta (parte pequeña); es decir, una «minuta de hora» es una parte pequeña de la hora. La hora se dividía en 60 fracciones a las que se denominaba pars minuta prima (primera parte pequeña), a su vez estas se dividían de nuevo en 60partes llamadas pars minuta secunda (segunda parte pequeña).
Relojes y tiempo solar Un reloj mecánico, que no depende de la medición de la posición de rotación relativa de la Tierra, mantiene un tiempo uniforme llamado tiempo medio, dentro de la precisión que le es intrínseca. Esto significa que cada segundo, minuto y cualquier otra división de tiempo contada por el reloj tendrá la misma duración que cualquier otra división de tiempo idéntica. Pero un reloj de sol que mide la posición relativa del sol en el cielo, llamada tiempo aparente, no mantiene un tiempo uniforme. El tiempo guardado por un reloj de sol varía según la época del año, lo que significa que los segundos, los minutos y cualquier otra división del tiempo tienen una duración diferente en distintas épocas del año. La hora del día medida con la hora media frente a la hora aparente puede diferir hasta en 15minutos, pero un solo día diferirá del siguiente sólo en una pequeña cantidad; 15 minutos es una diferencia acumulada durante una parte del año. El efecto se debe principalmente a la oblicuidad del eje de la Tierra con respecto a su órbita alrededor del Sol.
La diferencia entre la hora solar aparente y la hora media fue reconocida por los astrónomos desde la antigüedad, pero antes de la invención de los relojes mecánicos precisos a mediados del , los relojes de sol eran los únicos relojes fiables, y la hora solar aparente era el único estándar generalmente aceptado.
Uso correcto del símbolo en textos En textos en español, es frecuente encontrar abreviaturas no oficiales para el segundo, tales como seg. o sg. Nótese que no se deben utilizar abreviaturas para las unidades de tiempo: el símbolo correcto según el Sistema Internacional de Unidades es «s». Igualmente, debe dejarse un espacio entre el número y el símbolo y no debe añadirse un punto tras el símbolo (excepto al final de una oración). Ejemplos de uso incorrecto: 13seg, 13seg., 13sg, 13″ (en el SI, el símbolo ″ se refiere a segundos de arco). El uso correcto para estos casos es «13s».
Para más detalles, pueden consultarse las normas ortográficas relativas a las unidades del Sistema Internacional.
Eventos y unidades de tiempo en segundos Las fracciones de segundo suelen indicarse en notación decimal, por ejemplo 2,01 segundos, o dos centésimas de segundo. Los múltiplos de segundo suelen expresarse como minutos y segundos, u horas, minutos y segundos de reloj, separados por dos puntos, como por ejemplo 11:23:24, o 45:23 (esta última notación puede dar lugar a ambigüedades, ya que se utiliza la misma notación para denotar horas y minutos). Rara vez tiene sentido expresar períodos de tiempo más largos, como horas o días, en segundos, porque son números incómodamente grandes. Para la unidad métrica del segundo, hay prefijo decimal que representa 10−24 a 1024 segundos.
Algunas unidades comunes de tiempo en segundos son: un minuto son 60 segundos; una hora son 3600 segundos; un día son 86400 segundos; una semana son 604800 segundos; un año (que no sea año bisiesto) son 31536000 segundos; y un siglo (gregoriano) tiene un promedio de 3155695200 segundos; en todo lo anterior, excluyendo cualquier posible segundo bisiesto.
Algunos sucesos comunes en segundos son: una piedra cae unos 4,9 metros desde el reposo en un segundo; un péndulo de un metro de longitud tiene una oscilación de un segundo, por lo que los relojes de péndulo tienen péndulos de un metro de longitud; los velocistas humanos más rápidos corren 10metros en un segundo; una ola oceánica en aguas profundas viaja unos 23metros en un segundo; el sonido viaja unos 343metros en un segundo en el aire; la luz tarda 1,3segundos en llegar a la Tierra desde la superficie de la Luna, una distancia de 384400kilómetros.
Normas de cronometraje Un conjunto de relojes atómicos en todo el mundo mantiene la hora por consenso: los relojes «votan» sobre la hora correcta, y todos los relojes que votan se dirigen para estar de acuerdo con el consenso, que se llama Tiempo Atómico Internacional (TAI). El TAI «marca» «segundos atómicos».
El tiempo civil se define para que coincida con la rotación de la Tierra. El estándar internacional para el mantenimiento del tiempo es el tiempo universal coordinado (UTC). Esta escala de tiempo «marca» los mismos segundos atómicos que el TAI, pero inserta u omite segundos bisiestos según sea necesario para corregir las variaciones en la tasa de rotación de la Tierra.
Una escala de tiempo en la que los segundos no son exactamente iguales a los segundos atómicos es el UT1, una forma de tiempo universal. El UT1 se define por la rotación de la Tierra con respecto al sol, y no contiene ningún segundo bisiesto. UT1 siempre difiere de UTC en menos de un segundo.
Otras unidades que incorporan segundos El segundo forma parte de otras unidades, como la frecuencia medida en hercios (segundos inversos o segundo−1), la velocidad (metros por segundo) y la aceleración (metros por segundo al cuadrado). La unidad del sistema métrico, el bequerelio, una medida de la desintegración radiactiva, se mide en segundos inversos. El metro se define en función de la velocidad de la luz y del segundo; las definiciones de las unidades básicas del sistema métrico, el kilogramo, el amperio, el kelvin y la candela, también dependen del segundo. La única unidad básica cuya definición no depende del segundo es el mol. De las 22unidades derivadas del SI, sólo dos, el radián y el estereorradián, no dependen del segundo. Muchas unidades derivadas de cosas cotidianas se expresan en términos de unidades de tiempo mayores, no de segundos, como la hora del reloj en horas y minutos, la velocidad de un coche en kilómetros por hora o millas por hora, los kilovatios hora de uso de la electricidad y la velocidad de un plato giratorio en rotaciones por minuto.
Reloj óptico de celosía Aunque todavía no forman parte de ninguna norma de cronometraje, ya existen relojes ópticos de celosía con frecuencias en el espectro de la luz visible y son los cronómetros más precisos de todos. Un reloj de estroncio con una frecuencia de 430terahercios (THz), en el rango rojo de la luz visible, ostenta ahora el récord de precisión: ganará o perderá menos de un segundo en 15000 millones de años, que es más tiempo que la edad estimada del universo. Un reloj de este tipo puede medir un cambio en su elevación de tan sólo 2cm por el cambio en su ritmo debido a la dilatación gravitacional del tiempo.
Historia de la definición
Solo ha habido tres definiciones del segundo: como una fracción del día, como una fracción de un año extrapolado y como la frecuencia de microondas de un reloj atómico de cesio, y han realizado una división sexagesimal del día desde la astronomía antigua para sus calendarios.
Antes del advenimiento de los relojes mecánicos Los habitantes del Antiguo Egipto dividieron la mitad del día y la noche del día cada uno en 12 horas, al menos desde el año 2000a.C. Debido a las diferentes duraciones de los períodos diurno y nocturno en diferentes épocas del año, la duración de la hora egipcia fue un valor variable. Los astrónomos griegos del período helenístico Hiparco y Ptolomeo dividieron el día basándose en el sistema sexagesimal y también usaron la hora promedio (1/24días), fracciones simples de una hora (¼, ⅔, etc.) y tiempo- grados (1/360días, o 4minutos modernos), pero no minutos o segundos modernos.Toomer, de GJ (Eng.) Russian. Almagesto de Ptolomeo (sin especificar). Princeton, Nueva Jersey: Princeton University Press, 1998; pp.6-7, 23, 211-216. ISBN 978-0-691-00260-6.
En Babilonia, después del 300 a. C. el día se dividió por sesenta, es decir, por 60, el segmento resultante, por 60 más, luego, nuevamente por 60, y así sucesivamente, hasta al menos seisdígitos después del separador de sesenta decimales, que dio una precisión de más de dos microsegundos modernos. Por ejemplo, para la duración de su año, se utilizó un número fraccionario de 6dígitos de la duración de un día, aunque no pudieron medir físicamente un intervalo tan pequeño. Otro ejemplo es la duración del mes sinódico determinada por ellos , que ascendió a 29; 31,50,8,20 días (cuatro posiciones fraccionarias sesenta decimales), que fue repetida por Hiparco y Ptolomeo y que ahora es la duración del sinódico medio, mes en el calendario hebreo, aunque calculado como 29días 12horas y 793helek (donde 1080heleks son 1hora).O Neugebauer. Historia de la astronomía matemática antigua (Ing.). Springer-Verlag, 1975. ISBN 0-387-06995-X. Los babilonios no utilizaron la unidad de tiempo «hora», sino que utilizaron una hora doble con una duración de 120minutos modernos, así como un grado de tiempo con una duración de 4minutos y una «tercera parte» con una duración de 3segundos modernos (Helek en el calendario hebreo moderno),O Neugebauer. Astronomía de Maimónides de ITS y fuentes (Ing.) // Hebrew Union College Annual (Ing.) Ruso. : diario. 1949. Vol.22; p.325. pero ya no compartían estas unidades más pequeñas. Ninguna de las partes del día de sesenta dígitos se ha utilizado nunca como una unidad de tiempo independiente.
Segundos en los días de los relojes mecánicos