| 基準 | 秒 (s) | マイクロ秒 (µs) |
|---|---|---|
| A blink of an eye | 0.1 s | 100000 µs |
| One heartbeat at rest | 0.83 s | 830000 µs |
| Half of a football match | 2700 s | 2.7 × 109 µs |
| A full day | 86400 s | 8.64 × 1010 µs |
秒は、国際単位系における時間の基本単位です。記号は s です。セシウム 133 の超微細遷移の周波数をちょうど 9192631770 サイクル毎秒 と定めることで定義されており、1 秒はその回数の振動が続く長さにあたります。
名称は、実際にはもう存在しない分割の記憶をとどめています。中世の天文学者は 1 時間を 60 の minutae primae、すなわち第一の小部分に分け、そのそれぞれをさらに 60 の minutae secundae、第二の小部分に分けました。英語は前者を minute、後者を second として残したため、ほとんど誰も序数とは意識しない単位の名に序数が残ることになりました。
歴史の大半を通じて、秒は地球の自転から定義され、平均太陽日の 86400 分の 1 とされていました。この定義は、時計が惑星よりも精確になった時点で立ち行かなくなりました。地球の自転は一様ではなく、潮汐摩擦によって何世紀もかけて遅くなり、より短い時間尺度では揺らぎます。1967 年に採用された原子による定義がこのつながりを断ち切りました。市民生活の時刻を太陽に合わせておくために、ときおりうるう秒が挿入されるのはそのためです。
ほかのすべての時間の単位は、いまやこの単位の上に築かれており、秒は SI の残りの大部分をも支えています。メートル は メートル毎秒 で表した光の速さによって定義され、キログラム は単位のなかに 秒 を含むプランク定数によって、アンペア は 1 秒あたりの電気素量によって定義されます。セシウム噴水時計はこの単位を 10 の 16 乗分の数の精度で実現しており、光格子時計はすでにそれを上回っています。
原子 の 時計 は 惑星 より うまく 時 を保つので、両者 を すり合わせ ねば なりません。地球 の 自転 は 不規則 に 遅く なっており、一日 は いま や 86400 原子 秒 より 一 二 ミリ 秒 長く、その 差 は 積もります。1972 年 から の 答え が うるう 秒 です。六 月 か 十二 月 の 末 に 一 秒 を挟み、数 か月 前 に 告知 します。これまで 二十七 回 行われました。計算 機 の 仕組み は 重なる 時刻 の 印 を うまく 扱えず、それ が 原因 の 障害 も たどられました。そして 2022 年、世界 の 計量 の 機関 は 2035 年 まで に この 慣行 を やめる こと を決め、社会 の 時 が 太陽 の 時 から 離れる のを許すことにしました。
1 秒は、1000 ミリ秒、1 分の 60 分の 1、およそ 0.000277778 時間に等しくなります。
マイクロ秒は、1 秒の 100 万分の 1、すなわち 1 ミリ秒の 1000 分の 1 にあたる時間の単位です。記号は、ギリシャ文字のミューを用いた µs で、その文字が入力しにくい場面では us という書き方も見られます。
この単位は、人の経験の境をすっかり下回っています。人が行うことも感じ取ることも、この尺度では起こりません。したがってこの単位はまるごと計測器のものです。光は 1 マイクロ秒におよそ 300 メートル進みます。サッカー場 3 面分ほどの長さであり、信号が部屋を、基板を、あるいは大陸を横切る速さに、動かしがたい下限を与えます。
衛星測位はこの単位を正確に測ることに依存しています。受信機は複数の衛星からの信号の到達時刻から自らの位置を割り出しますが、その計時が 1 マイクロ秒ずれると、位置はおよそ 300 メートル狂います。衛星が原子時計を積んでいるのも、系が相対論的な効果を補正しているのもそのためです。軌道上の時計は地上の時計より測定できるほど速く進み、その差は 1 日あたりおよそ 38 マイクロ秒です。この補正がなければ、測位は数時間のうちに キロメートル 単位でずれていきます。
電子回路はこの尺度で無理なく働きます。電力用トランジスタのスイッチング時間、レーダーのパルス幅、高速なデータ取得における標本の間隔、そしてアナログ・デジタル変換器の応答は、いずれもマイクロ秒で示されます。1 メガヘルツ で動くマイクロコントローラーは 1 マイクロ秒に 1 命令サイクルを終えるので、この単位は組み込み機器の時間管理における自然な通貨になります。
物理と化学は、速いけれども極端ではない過程にこの単位を使います。高層大気で生じるミューオンの平均寿命はおよそ 2.2 マイクロ秒であり、それが地表に届くという事実そのものが、時間の遅れの直接的な実験的証拠になっています。蛍光の減衰、気相の反応、衝撃波の現象のいくつかも、この範囲に収まります。
音響の技術は、デジタルの標本化でこの単位に出会います。毎秒 44100 標本という標準の速さでは、1 標本はおよそ 22.7 マイクロ秒続き、変換器の性能を損なう時間のゆらぎは、その何分の 1 かで測られます。
1 マイクロ秒は、0.000001 秒、0.001 ミリ秒、1000 ナノ秒に等しくなります。