Omvandla tidsenheter

Vad är tid?

Tid är en grundläggande storhet som uttrycker ordningen i vilken händelser inträffar och den varaktighet som förflyter mellan två händelser. Inom fysiken representeras den med dimensionssymbolen T och spelar en roll i definitionen av många härledda storheter, som hastighet, acceleration och frekvens.

I klassisk fysik betraktades tid som en absolut storhet som förflöt på samma sätt för alla observatörer; med Einsteins relativitetsteori förstod man att tid kan förflyta olika beroende på observatörns hastighet och gravitationsfältet (tidsdilation).

SI-enheten för tid: sekunden

Sekunden är SI:s grundenhet för tid, med symbolen s. Historiskt definierades sekunden som 1/86 400 av ett dygn (24 timmar × 60 minuter × 60 sekunder).

Eftersom denna definition visade sig vara otillräckligt stabil på grund av små oregelbundenheter i jordens rotationshastighet, definierades sekunden 1967 om till exakt 9 192 631 770 perioder av den strålning som hör samman med övergången mellan två grundläggande energinivå hos cesium-133-atomen. Denna definition gör det möjligt för atomklockor att fungera med samma precision överallt i världen.

För mer information om enheten Sekund, se informationssidan för Sekund.

Det sexagesimala ursprunget till timme, minut och sekund

Uppdelningen av en timme i 60 minuter och en minut i 60 sekunder går tillbaka till det sexagesimala talsystemet (bastal 60) som användes av den gamla babyloniska civilisationen. Babylonierna delade både vinkeln (360 grader) och tiden enligt detta system.

Talet 60 valdes eftersom det är exakt delbart med många tal -- 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20 och 30 -- vilket underlättar praktiska uppdelningar i vardagliga beräkningar (till exempel att dela en timme i tre eller fyra delar) utan att behöva bråktal.

Uppdelningen av dygnet i 24 timmar

Uppdelningen av dygnet i 24 timmar går tillbaka till det gamla Egypten; egyptierna delade dagen i 12 lika delar och natten i ytterligare 12, och följde tiden via solur och stjärnobservationer.

Denna indelning i 12 inspirerades troligen av att räkna fingerlederna (tre leder på vart och ett av de fyra fingrarna utan tummen, totalt 12) eller antalet månfaser under ett år (cirka 12 fullmånar).

Sambandet mellan de metriska tidsenheterna

Sekundens underenheter -- millisekund (0,001 sekund), mikrosekund och nanosekund -- används för att mäta mycket korta händelser, som datorprocessoroperationer, sporttidtagning och vetenskapliga experiment.

Dess multiplar -- minuten (60 sekunder), timmen (3600 sekunder) och dygnet (86 400 sekunder) -- är de grundenheter som dagligen används för att hålla reda på tiden. Omvandling mellan dessa enheter sker, till skillnad från temperatur, bara genom multiplikation/division, eftersom de alla delar en gemensam nollpunkt (ursprung).

Vad är en skottsekund?

Jordens rotationshastighet kring sin egen axel uppvisar över tid små oregelbundenheter på grund av tidvatteneffekter och förändringar i dess inre struktur; detta skapar en liten skillnad mellan den 'exakta' tid som mäts av atomklockor och dygnets längd baserat på jordens faktiska rotation.

För att kompensera för denna skillnad läggs sedan 1972 en 'skottsekund' till den Koordinerade Universella Tiden (UTC) vid behov. Det är en korrigeringsmekanism som liknar skottårens extra dag (29 februari), men eftersom oregelbundenheten i jordens rotation är oförutsägbar läggs skottsekunder inte till i en fast cykel som kalendern, utan efter behov.

Tidszoner och UTC

Jorden är indelad i cirka 24 tidszoner, eftersom solen när sin högsta punkt vid olika tidpunkter beroende på longitud. Alla tidszoner använder den Koordinerade Universella Tiden (UTC) som referenspunkt och uttrycks som en tidsskillnad i förhållande till denna referens beroende på deras region (Sverige är till exempel UTC+1 på vintern).

UTC är en modern tidsstandard som har ersatt den gamla Greenwich Mean Time (GMT) och underhålls med atomklockor; GMT används idag främst som namnet på den tidszon som motsvarar vintertid i Storbritannien.

Hur mäts tid?

I vardagslivet används mekaniska och digitala klockor, medan atomklockor används i vetenskapliga och tekniska tillämpningar (GPS-satelliter, telekommunikationsnät). Atomklockor fungerar med extremt hög precision, baserat på den stabila svängningsfrekvensen hos cesium- eller rubidiumatomer.

För att GPS-systemet ska kunna fastställa en exakt position måste satelliternas atomklockor vara synkroniserade med nanosekundprecision; även en liten avvikelse i dessa klockor kan orsaka stora fel vid beräkning av positionen på marken.