Maak je klaar voor de nieuwe en verbeterde tweede

Dezelfde astrologische denkwijze bracht hen ertoe de oude Babylonische methode van tellen met 60, het sexagesimale systeem, per uur te corrigeren. Net zoals ze 360 ​​graden van een cirkel of wereldbol in 60 delen of minuten verdeelden, verdeelden ze vervolgens elke minuut in 60 seconden.

Het eerste deel van de dag van 24 uur (in het Latijn bekend als partes minutae primae) gaf ze de lengte van een minuut, wat neerkwam op één tot 1440 dagen van een gemiddelde zonnedag. De tweede divisie (partes minutae secundae) gaf de duur – en naam – van de tweede divisie, die was één tot 86.400 delen van een dag. Deze definitie bleef van kracht tot 1967. (Er was een korte verbuiging van iets dat de ephemeris-tijd werd genoemd en dat te complex was voor metrologen om te gebruiken.)

Maar om het te leren kennen, heeft problemen. De aarde vertraagt ​​geleidelijk in haar dagelijkse rotatie; De dagen worden iets langer, dus de siderische seconde is dat ook. Deze kleine verschillen tellen op. Gebaseerd op extrapolatie van historische zonsverduisteringen en andere waarnemingen, heeft de aarde per uur meer dan drie uur verloren in de afgelopen 2000 jaar.

Daarom is de standaardeenheid van tijd, gebaseerd op astronomische berekeningen, geen constante, een feit dat in de eerste decennia van de 20e eeuw steeds onwaarschijnlijker werd voor metrologen toen ze ontdekten hoe onregelmatig de rotatie van de aarde was. Wetenschap vereist consistentie, betrouwbaarheid en herhaalbaarheid. Dat gold ook voor de tijd – tegen het einde van de jaren zestig was de samenleving steeds afhankelijker geworden van radiosignaalfrequenties, waarvoor zeer nauwkeurige timings nodig waren.

Metrologen hebben zich tot de meer voorspelbare beweging van atomaire deeltjes gewend. Atomen verslijten of vertragen nooit. Hun eigenschappen veranderen niet in de loop van de tijd. Het zijn de perfecte uren.

Tegen het midden van de 20e eeuw hadden wetenschappers cesium-133-atomen overtuigd om de geheime innerlijke teek te detecteren. Cesium, een zilverachtig goudkleurig metaal dat vloeibaar wordt bij ongeveer kamertemperatuur, bevat zware, trage atomen, wat betekent dat het relatief eenvoudig te volgen is.

Wetenschappers plaatsen cesiumatomen in een vacuüm en stellen ze bloot aan microgolfenergie, in het onzichtbare bereik van het elektromagnetische veld. De taak was om de golflengte of frequentie te achterhalen die zoveel mogelijk cesiumatomen zou opwekken om een ​​lichtstraal of foton uit te zenden. Fotonen werden opgevangen door een detector en geteld.