Tiempo (física): ¿Qué es exactamente ‘un segundo’? ¿Por qué se define como es? ¿Qué pasa si lo modificamos, digamos que lo hacemos dos veces su valor, cuál será su repercusión?

Internacionalmente, un segundo se define como el tiempo que tarda un átomo de cesio-133 en oscilar entre sus dos estados fundamentales aproximadamente 9 mil millones de veces.
Los científicos observaron que el átomo de cesio-133 emite radiación y tiende a oscilar entre 2 estados de energía hiperfinos. Cuando ocurren casi 9 mil millones de tales transiciones de un estado a otro, el reloj marca un segundo. Dado que este valor es muy preciso y no se ve afectado debido a otros factores, es la definición más ampliamente aceptada de un segundo.
Al duplicar el valor de un segundo, tendremos que calcular nuevas fórmulas y, en consecuencia, cambiar el valor de todas las constantes dependientes del tiempo utilizadas en cinética, cinemática, óptica, astronomía, mecánica clásica, mecánica relativista, electrónica e incluso en algunas ramas de la química. .

Editar: cuando el átomo pasa de un estado a otro, emite radiación. Cuando se emiten 9 mil millones de ciclos de dicha radiación, el reloj marca 1 segundo

Por definición, la radiación producida por la transición entre los dos estados base hiperfinos del cesio (en ausencia de influencias externas como el campo magnético de la Tierra) tiene una frecuencia de exactamente 9,192,631,770Hz. Ese valor se eligió de modo que el segundo cesio igualara, hasta el límite de la capacidad de medición humana en 1960, cuando se adoptó, el segundo estándar existente es el segundo basado en la órbita de la Tierra alrededor del Sol.
Fuente:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/
Por lo tanto, entendió que este valor se usa para la conveniencia humana y que este valor es completamente aleatorio. Por supuesto, puede usar 2 segundos como tiempo de referencia y puede diseñar su mundo. Ningún problema con eso. Dejame explicar. Alterar un segundo sería como cambiar el tiempo de un segundo que se le da a medio segundo para que en el mismo segundo pueda pasar dos segundos. Sí, eso es posible teóricamente según la teoría de la relatividad de Einstein y prácticamente era posible para los astronautas. Pero supongamos el caso al que se refería, que dice el doble del valor. Usemos la ecuación de dilatación del tiempo a partir de la cual queda claro que a una velocidad de 0.866 * velocidad de la luz, es decir, 259807.62 m / s, el cuerpo tarda el doble de tiempo en reposo. Alcanzar tales velocidades nunca se vio. Entonces no creo que sea posible.
Espero que mi respuesta haya sido útil.

La longitud exacta del segundo es irrelevante para la física. Puede ser relevante para usted cuando planifica su día o mide cuánto tiempo lleva algo, pero eso es solo medir algo en una unidad arbitraria.

Como otros han señalado, la definición original vino de los babilonios que dividieron el día de acuerdo con el cambio de ángulos del sol en el cielo (o las estrellas en la noche) y dividieron esto en las unidades más pequeñas que prácticamente podían medir, y esto resultó ser segundos, que divide un día en 24 x 60 x 60 o 86.400 partes iguales que ahora llamamos segundos.

Y como otros también han señalado, esto ya no se define por la velocidad de rotación de la tierra, sino por oscilaciones controladas con mucho cuidado de los átomos de cesio.

Sin embargo, nada de esto es importante para la física. La unidad que elegimos como unidad de tiempo base en nuestras fórmulas físicas es arbitraria. Podríamos hacer lo que queramos y las fórmulas seguirían funcionando. Es solo un factor de escala.

Por lo tanto, redefinir el segundo para que sea el doble de lo que es ahora simplemente cambiaría las constantes de normalización en algunas fórmulas y las respuestas que darían seguirían siendo las mismas.

Como no es práctico para nosotros usar un reloj atómico en nuestra muñeca para explicar el paso de un segundo de tiempo, el segundo como unidad de tiempo se puede definir en la forma matemática pura que se muestra a continuación:

1 día’
1 / (1 x 2) o 1/2 de un ‘día’. (1/2 luz, 1/2 oscuridad).
1 / (1 x 2 x 3) o 1/6 de un ‘día’. – la Fase (mañana, tarde, etc.)
1 / (1 x 2 x 3 x 4) o 1/24 de un ‘día’ o 1 hora.
1 / (1 x 2 x 3 x 4) x 1 / (1 x 2 x 3 x 4 x 5) / 2 o 1 / 144o de un ‘día’ o 1 minuto.
y finalmente, 1 / (1 x 2 x 3 x 4 x 5) x 1 / (1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6) o 1/86400 de un ‘día’. o
un ‘segundo’.

Como puede ver, no podemos cambiar aleatoriamente ‘tiempo real’, es un valor fijo que sigue una secuencia numérica natural. El ‘segundo’ como lo conocemos, depende de una unidad de 1 ciclo completo o 1 ‘día’ completo. Pero eso no es todo. La unidad de 1 ‘día’ depende de las mediciones astronómicas fijas del radio Tierra-Sol, el radio Luna-Tierra, el año Tierra y el período orbital lunar de la siguiente manera:

4 x (27. 31 días – período orbital lunar) x (6.371 x 10 ^ 6 m – Radio de la Tierra) / 6.959 x 10 ^ 8 m = 1 día de la Tierra.

Y dónde (365.2425 días – año terrestre) x [1.738 x 10 ^ 6 m / 6.356 x 10 ^ 6 m)] ^ 2 = 27. 309 días – período orbital lunar.

Contrariamente a algunas de las respuestas, la segunda no está definida en términos de la velocidad de la luz. Sin embargo, el medidor está así definido. La definición del segundo usa un reloj de cesárea como otros han sugerido.

Es el tiempo requerido para que un campo electromagnético (luz) se propague a 299,792,458 metros (2.99792458 x 10 8 m) a través de un vacío. Esta cifra a veces se redondea a 3.00 x 10 8 m, o 300,000 kilómetros (3.00 x 10 5 km). Esta es solo una expresión estándar adoptada y aceptada por todos, incluso si uno cambia de segundo a dos veces su duración, no habrá cambios, solo usted tendrá un conjunto diferente de cálculos en comparación con otros, pero el conjunto de reglas que rigen el tiempo será el mismo. Estas unidades son generalmente de uniformidad para que el intercambio de datos sea fácil entre dos productos.

Un segundo se define como el intervalo de tiempo en el que la luz viaja 3lakh kilómetros.
Dado que la velocidad de la luz es constante para todos los marcos de referencias, un segundo será diferente en diferentes marcos y / o puntos en el espacio dependiendo de las condiciones allí.

También a veces, para fines instrumentales, también se define por el intervalo de tiempo en el que ocurre un determinado evento o su repetición que sabemos que es constante o continua en una ocurrencia constante (no pude encontrar mejores palabras aquí) como la frecuencia de vibración de átomos en la muestra pura de algún elemento específico (sin otros isótopos también).

Así que hay ciertas cosas que se pueden inferir aquí:

  • El tiempo es un fenómeno relativo.
  • Es diferente en diferentes condiciones / perspectivas.

Entonces, si define una unidad igual a 2 segundos, entonces otras mediciones que usen esa unidad cambiarán en consecuencia.
Y, por lo tanto, los instrumentos también deberán reprogramarse.

Por ej. un minuto consistirá en 30 unidades y los relojes basados ​​en esto marcarán una vez en 2 segundos y 30 veces por minuto.

Dado que es solo una unidad de medida aceptada de intervalos de tiempo que define otra o la redefine a ella o a cualquier otra unidad, solo cambiaremos nuestros cálculos y medidas por la relación / proporción de intercambio.

Un ‘segundo’ es solo una unidad de tiempo, definida por nuestra propia especie. Hay un tiempo infinito entre lo que llamamos “un segundo”. El tiempo pasa a este ritmo para nosotros debido a nuestro lugar en el universo. Esto se ve afectado por la gravedad y otras cosas … Si “lo hacemos” el doble de su valor, solo cambiará la velocidad que medimos, la cosa real seguirá siendo la misma … Básicamente, el segundo es un producto de nuestra imaginación donde todo en este universo es relativo al observador …

En este universo, el tiempo es la medida de la edad de toda la materia. Si cambiamos el tiempo, la tasa de envejecimiento se mantendrá igual, la diferencia que hará es que la vida útil se reducirá a la mitad si 1 segundo equivale a 2 segundos O viceversa. Espero estar lo suficientemente cerca de la pregunta.

No importa el valor. Es cómo dividimos el tiempo en segmentos para que podamos usarlo como una herramienta de medición. Podríamos dividir el día en 100 segmentos y llamar a cada uno de ellos horos. Básicamente, la humanidad ha tomado tiempo, dividido y estandarizado a nivel mundial, para que todos puedan usar días, horas, minutos, segundos como estándar universal.