Все явления окружающей нас природы происходят во времени. Поэтому трудно представить себе жизнь на Земле без учета времени. На железных дорогах, на фабриках и заводах, в лабораториях, учреждениях и колхозах, в школах и институтах — всюду необходим точный учет времени. В обиходе для этого пользуются часами.
Между тем единицы измерения времени заложены в самой природе мироздания. Только исходя из них, человек научился учитывать время между одними и другими событиями, учитывать свой возраст, определять единицы времени и вести им счет.
С древних времен в качестве естественного эталона времени принимали период обращения Земли вокруг своей оси, позволяющий человеку достаточно хорошо ориентироваться на ее поверхности. До недавнего времени секунду определяли как 1/400 часть средних солнечных суток.
Наблюдения за продолжительное время показали, что вращение Земли подвержено колебаниям, не позволяющим рассматривать период ее обращения в качестве естественного эталона времени и лишающим метрологического значения понятие средних солнечных суток. С 1872 по 1903 год средняя продолжительность суток увеличилась на 7/1000 секунды, а с 1903 по 1934 год она уменьшилась на 5/1000 секунды, после чего она вновь стала возрастать. Таким образом, средние сутки определены с точностью до 10~7; эта точность совершенно недостаточна при современном состоянии техники частот. Поэтому возникла необходимость в выборе нового естественного эталона времени, обеспечивающего большую точность воспроизведения единицы измерения времени.
Одиннадцатая Генеральная конференция по мерам и весам утвердила современное определение основной единицы времени секунды — у31556 925, 9747 часть тропического года для 1900 года 0 января в 12 часов эфемеридного времени (введенное в СССР ГОСТами 7664—61 и 9867—61), которое привязывает ее не к вращению Земли вокруг своей оси, а к движению Земли по орбите вокруг Солнца; длительность тропического года, т. е. интервал между двумя весенними равноденствиями, следующими одно за другим, принимается в качестве эталона. Это позволяет получить более высокую точность в определении единицы времени.
Указание в новом определении секунды на 1900 год объясняется тем, что тропический год сам по себе не является постоянным, и поэтому было необходимо исходить из одного определенного года. Дата 1900 год 0 января в 12 ч. выражена в принятом астрономами порядковом счете времени и соответствует полудню 31 декабря 1899 года.
Это новое определение делает секунду равной средней продолжительности старой секунды за последние три столетия; таким образом, оно не ведет к новой единице времени, но позволяет более строго пользоваться естественным эталоном, определяемым из совокупности видимых движений небесных тел.
За последние годы в физике достигнуты замечательные результаты по созданию новых молекулярных н атомных эталонов частоты и времени, основанных на способности молекул и атомов излучать и поглощать энергию в строгой периодичности.
Молекулярные и атомные эталоны частоты открывают перспективы дальнейшего повышения точности эталонов частоты и времени. Теоретически установлено, что в «атомных» часах достижима точность до миллионных долей секунды в сутки. «Атомные» часы могут быть использованы как новый эталон частоты и времени, независимый от астрономических наблюдений.
В «атомных» часах движения совершаются значительно более регулярно, чем в маятниковых и кварцевых астрономических часах и системе Земля — Солнце. Благодаря этому «атомные» часы позволяют проверять вращение Земли вокруг оси и обнаруживать неравномерность этого вращения, исследование которого представляет большой научный интерес.
