上一篇文章研究了 Unix 时间的常见定义“自 1970 年 1 月 1 日 GMT 以来的秒数”，以及为什么它不完全正确。在我们开始插入闰秒之前的几年里，情况确实如此。严格来说，Unix时间是自1970年1月1日以来的非闰秒数。
这就引出了如何定义秒的兔子洞。只要将秒定义为一天的86400分之一，并且一天是地球绕其轴旋转一周所需的时间，就没有理由混淆。但是当你足够精确地测量地球的自转时，你可以发现自转正在减慢。
长期以来，地球自转速度一直在减慢。恐龙在地球上漫步时，一天大约有 23.5 小时，而人们相信，月球形成后，一天大约有 4 小时。对于大多数实际用途来说，一天就是 24 小时。但对于精密科学来说，你不能改变秒的定义，因为我们赖以生存的球旋转得更慢。
这导致 1967 年用比地球自转更恒定的东西（即光波的振荡）来定义秒。并导致 1972 年通过添加闰秒来修改日历。
您会听说秒是根据铯原子的振动来定义的。但这到底是什么意思呢？原子在振动怎么办？第二个不是根据原子内部的运动来定义的，而是根据原子变化产生的辐射的频率来定义的。具体来说，自 1967 年以来，第二个被定义为
对应于铯 133 原子基态的两个超精细能级之间跃迁的 9,192,631,770 个辐射周期的持续时间。
顺便说一句，“cesium”是原子元素 55 名称的美式英语拼写，“caesium”是IUPAC拼写。
秒的定义引发了几个问题。为什么选择铯？为什么选择那么多的周期？什么是超精细水平等等？我将尝试回答前两个问题并尝试第三个问题。
好吧，那为什么是铯呢？我们使用铯是因为原子钟就是用铯吗？如果是这样，为什么原子钟使用铯？
据我了解，第一个原子钟是基于铯的，尽管现在一些原子钟是基于氢或铷的。我认为使用 Cs 133 的原因是很容易分离出高纯度的特定同位素。
那么为什么是 9,192,631,770 个周期呢？当然，如果我们从这个定义开始，我们会选择 10,000,000,000 个周期。显然，选择这个数字是为了向后兼容秒的历史定义，但这只能大致解决问题。历史定义是模糊的，这就是新定义的要点，那么使用历史定义的哪种变体来实现向后兼容呢？
为向后兼容而选择的时间基本上是 1900 年的长度。从技术上讲，选择的周期数是为了使第二个周期
1900 年 1 月 0 日 12 小时星历时间的回归年分数1 / 31556925.9747 。
这里的“回归年”是指从“恒星”的角度来看，地球绕太阳公转一周所花费的时间，即从距离很远的有利位置来看，具体距离有多远并不重要。一年的长度略有不同，这就是为什么他们必须选择特定的一年。
天文定义只是动机；现在已经放弃了某个辐射的 9,192,631,770 个周期的定义。如果有一天外星人为我们提供了 1900 年回归年更准确的测量结果，我们就不会改变秒的定义。
帖子到底什么是秒？首次出现在约翰·D·库克 (John D. Cook)节目中。
原文： https://www.johndcook.com/blog/2024/12/29/what-exactly-is-a-second/