Pregătește-te pentru o secundă nouă și îmbunătățită

Aceeași gândire astronomică i-a determinat să adapteze la ora vechea metodă babiloniană de numărare cu 60, sistemul sexagesimal. Așa cum au împărțit cele 360 ​​de grade ale unui cerc sau sferei Pământului în 60 de părți sau minute, apoi au împărțit fiecare minut în 60 de secunde.

Prima împărțire a celor 24 de ore ale zilei (cunoscute în latină ca parts minutae primae) le-a dat lungimea minutului, care a fost una-1.440 parte dintr-o zi solară medie. A doua divizie (partes minutae secundae) le-a oferit durata — și numele — celei de-a doua, care era una – 86.400 dintr-o zi. Această definiție a rămas, de fapt, până în 1967. (A existat un scurt ocol în ceva numit timp efemeride, care a fost atât de complicat, chiar și metrologii nu l-au folosit.)

Dar definiția a avut probleme. Pământul încetinește treptat în rotația sa zilnică; zilele cresc puțin mai lungi și așa este și secunda astronomică. Aceste mici diferențe se adună. Pe baza extrapolărilor de la eclipse istorice și alte observații, Pământul ca ceas a pierdut mai mult de trei ore în ultimii 2.000 de ani.

Unitatea standard de timp, bazată pe calculul astronomic, nu este o realitate care, prin urmare, a devenit neregulată intolerabilă pentru metrologi în primele decenii ale secolului al XX-lea, deoarece au descoperit exact cum era rotirea Pământului. Știința cere constanță, fiabilitate și replicabilitate. La fel și timpul – și până la sfârșitul anilor 1960, societatea devenise dependentă de frecvențele semnalelor radio, care necesitau sincronizare extrem de precisă.

Metrologii s-au orientat către mișcarea mult mai previzibilă a particulelor atomice. Atomii nu se uzează și nu încetinesc niciodată. Proprietățile lor nu se schimbă în timp. Sunt ceasurile perfecte.

Până la mijlocul secolului al XX-lea, oamenii de știință au convins atomii de cesiu 133 să-și divulge căpușele lor secrete. Cesiul, un metal argintiu-aur care este lichid la temperatura camerei, are atomi grei și lenți, ceea ce înseamnă că sunt relativ ușor de urmărit.

Oamenii de știință au pus atomi de cesiu în vid și i-au expus la energia microundelor, în domeniul nevizibil al câmpului electromagnetic. Sarcina a fost de a afla ce lungime de undă, sau frecvență, ar excita cât mai mulți atomi de cesiu posibil să emită un pachet de lumină sau foton. Fotonii au fost preluați de un detector și numărați.