時間之冪:從極短暫到永恆,囊括各種時間尺度的祕密(Time in Powers of Ten: Natural Phenomena and Their Timescales)*自然科普類*暢銷書榜~推薦!
作者:特胡夫特,范都仁 ISBN:9789864791224
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第1章 1 秒
秒(second)這個字,是從拉丁文的 secundus 或 gradus secundus 而來,意思是「第二步」或「下一步」。羅馬人把 白天的時間分成12小時之後,第一步就是把1小時再分成60分鐘,第二步就是把1分鐘再分成60秒。
大多數的機械鐘錶,大約每秒滴答一聲。荷蘭物理學家惠更斯,引進單擺來改善計時的精密度。單擺來回擺動一次所需的時間,基本上取決於單擺的擺長,而與它的振幅或擺動方式無關。這就是為什麼,相對而言,擺鐘上的指針較容易精準的、以固定速率在鐘面上轉動的原因。擺長99 公分的單擺,來回擺動一次需時2 秒。因此,時鐘的擺長大約需要1公尺長,來完成「1 秒滴、1 秒答」的計時要求:每擺動半次,剛好是1 秒的時間。當然,個別鐘擺的長度會略有差異,在某種程度上,這與它的造型(如重心位置)有關,但無論如何,它都必須精準完成「1 秒」計時的工作。
時鐘的滴答聲,反映出人類對於刻畫光陰的本能需求,它讓我們有個可靠的單位—— 秒,來測量生命中每個飛逝的瞬間。在現代科學裡,「秒」是時間的基本單位。相對於其他可觀測的物理量,時間可以更精準的測量。為了可以準確測量、以及定義「秒」的含義,我們使用了最精確、最可靠的時鐘:原子鐘。
歷史上,人們曾經認為地球自轉一周所需的時間是固定的。因此,正如羅馬人所做的,我們把一天平均分成24小時,每小時裡有3,600 秒,所以「1秒鐘」相當於地球自轉一周所需時間的八萬六千四百分之一。然而,地球自轉的速率並不是那麼固定不變的。
大氣、海洋、極地冰帽的運動,都會引起一些雖然很小、卻足以觀測到的變化。因此對於「1 秒」,我們還需要一個更準確的定義。
今天,我們所使用的時鐘,是根據銫133原子鐘來校準的。我們可以激發這個原子的電子,使其振動,而其振動頻率非常穩定。由於這個特性,我們現在定義1 秒鐘為銫原子振動9,192,631,770 次所需的時間。現代的原子鐘非常準確:每一千萬年的誤差,不會超過1秒鐘。(關於這個主題,請參考第38 章。)
ISBN:9789864791224
叢書系列:科學天地
規格:平裝/292頁/17x23cm/普通級/全彩印刷/初版
出版地:台灣
本書分類:自然科普>科普叢書
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時間之冪:從極短暫到永恆,囊括各種時間尺度的祕密(Time in Powers of Ten: Natural Phenomena and Their Timescales)*自然科普類*
資料來源:[博客來BOOKS網路書店] http://www.books.com.tw/exep/assp.php/ap/products/0010736416?utm_source=ap&utm_medium=ap-books&utm_content=recommend
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