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단위이야기

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들쭉날쭉 ‘초’가 세슘원자를 만나기까지 : 시간의 단위, 초

  • 작성자최고관리자
  • 작성일자2016-03-02 19:41
  • 분류카드뉴스
  • 조회수575

고대인들은 아침에 뜨고 저녁에 지는 해의 이동을 보며 하루를 나누었다. 그러다 보니 시간이 꽤 부정확할 수밖에 없었다. 기원전 2000년경 이집트는 낮과 밤을 각각 12 시간으로 나눴다. 오늘날처럼 하루가 24 시간이었던셈이다. 하지만 계절에 따라 밤낮의 길이가 달라지므로 1 시간의 길이가 계절에 따라 변했다. 이렇게 늘었다 줄었다 하는 1 시간이 일정해진 것은 기원 전후였다. / 삽화 : 내가 바로 시간의 기준! 세슘-133, 복사선 9 192 631 770 주기 = 1초 / 1 시간을 60 분으로 나누는 방식은 바빌로니아 시대의 60진법에서 생겨났다. 하지만 당시 실제 구분은 하루를 크게 12등분하는 것에 그쳤으며, 오늘날의 2 시간에 해당하는 길이를 시간의 단위로 삼았다. 이보다 더 짧은 단위는 필요하지 않았기 때문이다. 그러나 오늘날은 1 분, 1 초를 다투는 시대다. 게다가 국제단위계에서 시간의 기본 단위 역시 1 초이다. 그렇다면 1 초는 언제부터 사용된 것일까. 초가 등장한 것은 1000년경의 일이다. 페르시아 학자 알비루니(973~1048)가 시?분?초라는 시간 단위를 사용했다고 전해진다. 하지만 실제 1 초라는 시간을 잰 것은 훨씬 나중의 일이다. 1 초를 재는 최초의 시계는 1577년에서 1580년 사이 이스탄불의 천문학자 타키 알딘이 천문관측을 위해 만들었다. 그렇다면 1 초는 얼마나 긴 시간일까? 아마도 초등학생들은 이렇게 말할것이다. 1 분은 60 초이고, 1 시간은 60 분이며, 하루는 24 시간이라고. 좀 더 어렵게 말한다면 하루 길이를 86 400으로 나눈 것이 1 초라고 대답할지도 모른다. 국제적으로도 초의 정의는 오랜 기간 이와 거의 유사했다. 1960년까지 초는 ‘평균태양일의 86 400분의 1’로 정의했다. 하지만 오늘날 초의 의미는 전혀 다르다. 그 정의는 다음과 같다. '초는 세슘-133 원자의 바닥 상태에 있는 두 초미세 준위 간의 전이에 대응하는 복사선의 9 192 631 770주기의 지속시간이다.'

연구원님 궁금해요