Единицы измерения времени: меры и особенности исчисления

В чем измеряется время

В современном мире человек не представляет жизни без времени. То и дело поглядываем на часы, ориентируемся в расписании, договариваемся о встречах в определенное время суток. Все это возможно благодаря тому, что создана единая система отсчета и определения временных интервалов.

Как измеряется время? Как и для любой другой величины, для нее существуют определенные меры. На протяжении истории человечества они менялись и пересматривались. На сегодняшний день актуальны следующие меры:

1. Другие (сек/с). Это самая маленькая и основная единица времени. Большинство часов и настенных часов оснащены тонкими секундными стрелками, которые точно указывают этот интервал. В обычной жизни мы редко следим за секундами. Они важнее, например, для ученых и спортсменов.
2. Минута (мин/м). Секунды складываются в минуты. Эта временная отметка состоит из 60 секунд, и на часах она отсчитывается по минутной стрелке. Минуты уже важнее, так как они учитываются при составлении планов движения, различных графиков.
3. Час (ч). Если сложить 60 минут, получится один час. Часы также отсчитываются специальной стрелкой — обычно самой короткой на циферблате. Это одна из наиболее часто используемых единиц измерения времени в повседневной жизни. Если мы часто ориентируемся на минуты в качестве приближения, часы служат точной точкой отсчета во времени.
4. Исторически сложилось так, что день является самой первой точкой отсчета. У них есть 24 часа. Помимо деления на часы, день традиционно делится на ночь и день, продолжительность которых меняется в течение года.
5. Одна неделя. Для удобства день был сгруппирован в семь дней — таким образом, неделя. Неделя делится на рабочие дни и выходные.
6. Год – это достаточно большой период времени, длящийся 365 или 366 дней. Начало нового года для большинства стран приходится на 1 января.
7. Век объединяет сто лет и обозначается римскими цифрами. Например, мы сейчас живем в 21 веке.

Что является базовой единицей времени в СИ (самая распространенная система единиц в мире)? На международном уровне за основу была взята вторая. Как определяется продолжительность и что может служить эталоном в этом случае?

Ранее в качестве выборки для этого измерения использовались периоды вращения Земли вокруг своей оси или Солнца, а также вычислялось вращение Луны вокруг Земли.

Сейчас Международная система единиц определяет одну секунду как интервал времени, который соответствует 9192631779 периодам излучения. За это время происходит переход с одного сверхтонкого уровня основного состояния атома цезия (133) на другой при температуре 273 К. Это так называемая атомная секунда.

Гораздо проще представить одну секунду как сокращение человеческого сердца. Но как-то мы понимаем, что измерение времени начинается с приблизительного определения секунды, на которой строятся все остальные расчеты.

Информация о том, как перевести дни в секунды и соотнести другие единицы времени, представлена ​​в таблице:

Единицы времени: NUR.KZ

Обратите внимание, что только в секундах по системе СИ используются дольные и кратные единицы (приставки). Наука использует:

• миллисекунды (одна тысячная секунды);
• микросекунды (одна миллионная секунды);
• наносекунды (одна миллиардная секунды).

Таким образом, это система основных единиц измерения времени. По ним легко ориентироваться, и эти знания абсолютно важны для любого человека.

Читайте также: Таблица единиц измерения физической величины массы

Сутки, час, минута и секунда

Исторически основной единицей измерения коротких промежутков времени были сутки (часто называемые «сутками»), измеряемые минимумом полных циклов изменения солнечной освещенности (дня и ночи). В результате деления суток на более мелкие промежутки времени одинаковой длины возникли часы, минуты и секунды. Происхождение деления, вероятно, связано с двенадцатеричной системой счисления, которой придерживались древние. Дни делились на два одинаково последовательных интервала (обычно день и ночь). Каждая из них была разделена на 12 часов. Дальнейшее деление часа восходит к шестидесятеричной системе счисления. Каждый час делился на 60 минут. Каждую минуту в течение 60 секунд.

Таким образом, в часе 3600 секунд; в сутках 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд.

Часы, минуты и секунды прочно вошли в наш обиход, они стали восприниматься естественно даже на фоне десятичной системы счисления. Сейчас именно эти единицы (в первую очередь вторые) являются наиболее важными для измерения временных интервалов. Секунда стала основной единицей времени в Международной системе единиц (СИ) и системе СГС.

Второй обозначается буквой «s» (без точки); ранее употреблялось обозначение «сек», которое до сих пор часто употребляется в речи (из-за большего удобства в произношении, чем «с»). Минута обозначается «min», час — «h». В астрономии в заголовке используются обозначения h, m, s (или h, m, s): 13х20м10с (или 13х20м10с).

Использование для обозначения времени суток

Файл:MA-2.JPG Отображение времени в часах

В первую очередь были введены часы, минуты и секунды для облегчения указания координаты времени в течение суток.

Точка на оси времени в пределах конкретных календарных суток обозначается указанием всего количества часов, прошедших с начала суток; затем целое число минут, прошедших с начала текущего часа; затем целое число секунд, прошедших с начала текущей минуты; при необходимости указать положение времени еще точнее, то использовать десятичную систему, указывая в качестве десятичной дроби прошедшую долю текущей секунды (обычно до сотых или тысячных).

Буквы «h», «min», «s» обычно на букве не пишут, а обозначают только цифры через двоеточие или точку. Номер минуты и второй номер могут быть от 0 до 59 включительно. Если высокая точность не требуется, количество секунд опускается.

Есть две системы установки времени. Так называемая французская система не учитывает деления суток на два промежутка по 12 часов (день и ночь), а считается, что сутки непосредственно делятся на 24 часа. Количество часов может быть от 0 до 23 включительно В «английской системе» это деление учитывается. Часы показывают с момента начала текущего полудня, а после цифр пишут буквенный индекс полудня. Первая половина дня (ночь, утро) обозначается AM, вторая (день, вечер) — PM от мал:янг-лат (am/pm). Количество часов в 12-часовой системе в разных традициях записывается по-разному: от 0 до 11 или 12, 1, 2,…, 11.

Поскольку все три субкоординаты времени не превышают ста, достаточно двух цифр записать их в десятичной системе; поэтому часы, минуты и секунды записываются двузначными десятичными числами, при необходимости добавляя ноль перед числом (однако в английской системе число часов записывается одно- или двузначными десятичными числами).

Полночь считается началом обратного отсчета. Таким образом, полночь во французской системе — это 00:00, а в английской — Mal:S. Ужин — 12:00 (Шаблон: S). Время после 19 часов и еще 14 минут после полуночи составляет 19:14 (в английской системе Template:S).

На циферблатах большинства современных часов (со стрелками) используется английская система. Однако выпускаются и такие аналоговые часы, где используется французская 24-часовая система. Такие часы используются в районах, где трудно судить о дне и ночи (например, на подводных лодках или за Полярным кругом, где бывает полярная ночь и полярный день).

Использование для обозначения временно́го интервала

Для измерения временных интервалов часы, минуты и секунды не очень практичны, так как в них не используется десятичная система счисления. Поэтому для измерения временных интервалов обычно используются только секунды.

Однако иногда также используются часы, минуты и секунды. Таким образом, длительность 50 000 секунд можно записать как 13 часов 53 минуты 20 секунд.

Эталонизация

Продолжительность средних солнечных суток непостоянна. И хотя изменяется довольно сильно (увеличиваясь в результате приливов и отливов из-за эффекта притяжения Луны и Солнца в среднем на 0,0023 секунды в столетие за последние 2000 лет, а за последние 100 лет всего на 0,0014 секунд), этого достаточно, чтобы значительно исказить продолжительность секунды, если считать секунду 1/Pattern:S частью продолжительности солнечных суток. Поэтому от определения «час составляет 1/24 суток; минута — 1/60 часа; секунда — 1/60 минуты» перешли к определению секунды как основной единицы на основе периодического внутри -атомный процесс, не связанный с какими-либо движениями небесных тел (его иногда называют секундой СИ или «атомной секундой»), когда по контексту его можно спутать с другим, определяемым из астрономических наблюдений).

В настоящее время принято следующее определение «атомной секунды»: одна секунда – это интервал времени, равный периодам излучения, соответствующим переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного квантового состояния атома цезия-133, покоящегося на Темплате: S. Это определение было принято в 1967 г. (в 1997 г появилось уточнение относительно температуры и покоя).

Основываясь на секундах SI, минута определяется как 60 секунд, час как 60 минут, а календарный (юлианский) день точно равен Mal:S. В настоящее время юлианский день короче среднего солнечного дня примерно на 2 миллисекунды; Високосные секунды введены для устранения кумулятивных отклонений. Фиксирован и юлианский год (ровно 365,25 юлианских дней, или Mal:S), который иногда называют научным годом.

В астрономии и в ряде других областей наряду с секундой СИ используется эфемеридная секунда, определение которой основано на астрономических наблюдениях. Учитывая, что в тропическом году Mal:S дней, и принимая день постоянной продолжительности (так называемое исчисление эфемерид), мы получаем в этом году Mal:S секунд. В этом случае второй считается частью 1/Pattern:S тропического года. Вековое изменение продолжительности тропического года делает необходимым привязку этого определения к известной эпохе; таким образом, это определение относится к тропическому году в момент времени 1900.0.

Кратные и дольные единицы

Секунда — единственная единица времени, для которой префиксы СИ используются для образования дольных и (реже) кратных.

Год, месяц, неделя

Для измерения более длительных интервалов времени используются единицы год, месяц и неделя, состоящие из целого числа солнечных дней. Год примерно равен периоду обращения Земли вокруг Солнца (около 365,25 суток), месяц — периоду полной смены фаз Луны (называется синодическим месяцем, равен 29,53 суток).

В наиболее распространенном григорианском, а также в юлианском календаре за основу берется год, равный 365 дням. Поскольку тропический год не равен полному числу солнечных дней (365,2422), в календаре используются високосные годы для синхронизации календарных сезонов с астрономическими сезонами, которые длятся 366 дней. Год делится на двенадцать календарных месяцев различной продолжительности (от 28 до 31 дня). Обычно на каждый календарный месяц приходится одно полнолуние, но поскольку фазы Луны меняются чуть быстрее, чем 12 раз в год, иногда бывает и второе полнолуние в месяце, называемое голубой Луной.

В еврейском календаре основой является синодический лунный месяц и тропический год, при этом год может содержать 12 или 13 лунных месяцев. В долгосрочной перспективе одни и те же месяцы календаря выпадают примерно в одно и то же время.

В исламском календаре основой является синодический лунный месяц, а год всегда содержит строго 12 лунных месяцев, то есть около 354 дней, что на 11 дней меньше, чем в тропическом году. Из-за этого начало года и все мусульманские праздники каждый год сдвигаются относительно климатических сезонов и равноденствий.

Неделя, обычно состоящая из 7 дней, не связана с каким-либо астрономическим событием, но широко используется как единица времени. Недели можно считать самостоятельным календарем, который используется параллельно с различными другими календарями. Считается, что продолжительность недели получается из продолжительности округленного до целого числа дней одной из четырех фаз Луны.

Век, тысячелетие

Еще более крупными единицами времени являются столетие (100 лет) и тысячелетие (1000 лет). Век иногда делится на десятилетия. В таких науках, как астрономия и геология, изучающих очень длительные периоды времени (миллионы и миллиарды лет), иногда используются еще более крупные единицы времени, например гигагоды (миллиарды лет).

Редкие и устаревшие единицы

В Соединенном Королевстве и Содружестве Наций единица времени Fortnite составляет две недели.

В СССР в разное время вместо семидневной недели применялись шестидневная и пятидневная недели, а также в целях экономического планирования пятилетки.

В основном для целей бухгалтерского учета используется единица квартал, равная трем месяцам (кварталу года).

В сфере образования используемой единицей времени является академический час (45 минут). Также в общеобразовательных школах слово «час» часто встречается в значении продолжительности урока, т е. 40 минут), «четверти» (около ¼ учебного года), примерно равной последнему «триместру» (от латинское tri — три, mensis — месяц; ок. 3 месяца) и «семестр» (от латинского род — шесть, mensis — месяц; ок. 6 месяцев), совпадающий с «шесть месяцев». Триместр также используется в акушерстве и гинекологии для обозначения срока беременности, в этом случае он точно равен трем месяцам.

Иногда встречается третья единица, равная 1/60 секунды.

Единица декады, в зависимости от контекста, может относиться к 10 дням или (реже) к 10 годам.

Показание (указание), применявшееся в Римской империи (со времен Диоклетиана), позднее в Византии, Древней Болгарии и Древней Руси, равно 15 годам.

Олимпиады в древности использовались как единица времени и равнялись 4 годам.

Сарос — период повторяемости затмений, равный 18 годам 11⅓ дня и известный древним вавилонянам. Сарос также называли календарным периодом в 3600 лет; меньшие периоды назывались нерос (600 лет) и сосос (60 лет).

В планковской, или естественной системе единиц, основанной на фундаментальных константах, единица времени (планковское время) выражается через гравитационную постоянную ~G, планковскую постоянную hbar и скорость света ~c:

t_P = sqrt{frac{hbar G}{c^5}} приблизительно 5,39121(40)times10^{-44},c.

На сегодняшний день наименьший экспериментально наблюдаемый интервал времени составляет порядка одной аттосекунды (10–18 с), что соответствует 1026 планковским временам. По аналогии с планковской длиной интервал времени, меньший планковского времени, не может быть измерен.

В индуизме «день Брахмы» — кальпа — равен 4,32 миллиарда лет. Эта единица вошла в Книгу рекордов Гиннеса как самая большая единица времени.

Единицы измерения времени: особенности

С исторической точки зрения первой единицей времени были сутки. Эти небольшие промежутки времени исчислялись людьми с учетом того, как всходило и заходило солнце. Позднее сутки делились на более мелкие промежутки: часы, минуты, секунды.

Почему произошел такой раскол? Исследователи, отвечая на этот вопрос, опираются на двенадцатеричную систему счисления древнего Шумера:

• Горожане делили сутки на последовательные промежутки (день и ночь), каждому из которых отводилась примерная продолжительность 12 часов.
• Тогда шестидесятеричная система исчисления делила час, то есть в нем заканчивались 60 минут.
• После этого каждая минута была определена как 60 секунд.

Несмотря на то, что десятичная система исчисления широко распространена в мире в целом, такое деление времени укоренилось в традиции и сохранилось. Кроме того, единицы измерения получили общепринятые сегодня сокращения:

• 1 час = 1 час (международное обозначение: ч);
• 1 день = 1 день;
• 1 минута = 1 минута;
• 1 секунда = 1 с.

С часами, минутами и секундами довольно легко ориентироваться в координатах сегодняшнего времени. Относительно последнего в мире сохранились две системы определения:

1. Французская система, согласно которой в сутках 24 часа. Деления часов показывают от 0 до 23.
2. Английская система, где сохранилось старое деление на день и ночь (по 12 часов). Когда по этой системе указывают час, то всегда дополняют число временем — ночью или утром, до полудня или после. Например, 10:00 означает 10:00, а 22:00 означает 22:00 или 22:00 по французской системе.

Для обозначения более длительных интервалов времени используются недели, месяцы, годы, века, тысячелетия. Неделя, месяц и год состоят из целого числа солнечных дней. К векам и тысячелетиям добавляются годы, а век часто делится на десятилетия:

• 1 год = 365 или 366 дней;
• 1 месяц = ​​28, 29, 30 или 31 день;
• 1 век = 100 лет (10 десятилетий или десятилетий);
• 1 тысячелетие = 1000 лет.

Кроме того, в литературе можно встретить единицы, кратные году, называемые мегагодом (Myr), то есть миллионом лет, и гигагодом (Gyr) — миллиардом лет. Эти единицы используются космологией, геологией и науками, изучающими историю нашей планеты и Вселенной. Для обозначения возраста последних используется, например, величина 13,72 ± 0,12 гигалета.

Все эти единицы измерения времени (за исключением секунды) являются несистемными, то есть не используются международной системой СИ. Но от этого они не становятся менее полезными в быту.

Мы используем единицы времени ежедневно и ежечасно. Человечество настолько привыкло к устоявшимся терминам, что мало кто задумывается об их происхождении или о том, как наши предки рассчитывали время. Так или иначе, этот ценный ресурс не должен оставаться без внимания.

Соотношение основных единиц измерения времени

Единицы времени в течение суток:

Преобразование больших единиц времени в более мелкие:

1 день = 24 часа = 1440 минут = 86400 секунд

1 ч = 60 мин = 3600 с

1 мин = 60 сек

Другие единицы измерения времени

Вниз:

1 сек = 10 дс = 100 сс = 1000 мс

В сторону увеличения:

Перевод единиц измерения времени — таблица. Единицы времени.

Переведено с:	Перевести на:
в — (СИ) / р	мин / мин	часов / ч	дни (дней) / д	недель / ж	лунные месяцы (28 дней) / 28-й месяц	месяцев (30 дней) / 30-й месяц	месяцев (31 день) / 31-й месяц	год (на 365 дней)/год	век (запах.
(единица СИ) 1 с: -секунда(ы)-	1	1/60=0,0167	2,778*10-4	1,16*10-5	1,7*10-6	4,13*10-7	3,85802*10-7	3,733572*10-7	3,17*10-8	3,17*10-10
1 мин это: -минута(мин)-	60	1	1/60=0,0167	6,94*10-4	9,92*10-5	2,48*10-5	2,31482*10-5	2,240143*10-5	1,90*10-6	1,90*10-8
1 час это: -часы)-	3600	60	1	1/24=0,0417	5,95*10-3	1,49*10-3	1,38889*10-3	1,344086*10-3	1,14*10-4	1,14*10-6
1 день (день) это: -день(а)-	86 400	1440	24	1	1/7=0,1428571	1/28 = 0,0357	1/30=0,0333333	1/31=0,03225806	1/365=2,74*10-3	2,74*10-5
1 неделя это: -неделя(н)-	604800	10 080	168	7	1	1/4=0,25	0,2333333	0,2258065	0,0192	1,92*10-4
1 лунный месяц (28 дней) -28-й месяц-	2 419 200	40 320	672	28	4	1	0,9333333	0,9032258	0,0767123	0,000767
1 месяц (30 дней) -30-й месяц-	2,592*106	4,32*104	720	тридцать	4.285714	1.0714286	1	0,9677419	0,08219178	0,000822
1 месяц (31 день) -31-й месяц-	2,6784*106	4,464*104	744	31	4.428571	1.1071428	1.0333333	1	0,08493151	0,000849
1 обычный год (365 дней: -год(г)-	31 536 006	525600	8760	365	52,1	13.035714	12.166768	11.774194	1	0,01
1 век это: -век (вв.)-	3153600000	52560000	876000	36500	5210	1303.571	1216,6768	1177.4194	100	1

*Источник (не только, но и): Таблицы преобразования единиц в науке и технике / Ари Л. Хорват + исправлена ​​ошибка / Одна секунда — это время, равное 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующее переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атом цезия-133. В 1997 г. Международный комитет мер и весов (CIPM) уточнил, что это определение относится к атому цезия, находящемуся в состоянии покоя при температуре 0 К./

Почему есть 12-и и 24-х часовые форматы времени

К сожалению, исторической науке не свойственна строгость, а наоборот, авторы нередко допускают вольные интерпретации артефактов.

В качестве предостережения, 12-часовой формат времени может быть связан с тем, что на маленьком циферблате карманных или наручных механических часов трудно разместить более двенадцати цифр, и было бы непрактично оценивать маленькие 24 цифры.

А поскольку в Средние века очки были дорогим удовольствием и доступным только очень богатым, часовщики приняли умное маркетинговое решение, ограничившись всего 12 часами на циферблате.

причины чисто меркантильные – мало кто хотел покупать часы с нечитаемым 24-часовым циферблатом.

24-часовой формат времени как явление возник одновременно с введением метрической системы измерения. Предположительно, вопреки заносчивым англо-саксам, наряду с фунтами и ярдами было принято решение заменить 12-часовую систему времени.

Кстати, он оказался намного практичнее во всех отношениях. Тем более в военной культуре всех стран принята 24-часовая система. Причиной тому стал неприятный инцидент под Ватерлоо, когда французы пришли к стрелке на метрическом 24-часовом циферблате, а англичане, придерживающиеся строгих традиций, на 12-часовом циферблате.

В итоге не выспавшиеся после вчерашнего дня французы проиграли с сухим счетом, и великий Наполеон понял, что он не так уж и велик.