1초라는 시간은 어떻게 정해졌을까?

세상 모든 것이 궁금해진다.
그 중에서 시간은 도대체 누가 어떻게 무슨 방법으로, 어떤 원리로 정했을까?

세슘 원자가 91억 9천 2백63만 1천7백7십번 진동하는 시간은?
5,700리터의 탄산음료와 51톤의 시멘트가 소모되는 시간은?
꿀벌이 살기 위한 날개짓을 200번 하는 시간은?

정답은 1초다.

1초동안 정말 많은 일이 일어난다. 만약 1초가 다르다면 어떻게 될까?
각 방송국마다 9시 뉴스 시작 시간이 다를 것이다.

그렇다면 만약 1000분의 1초가 정확하지 않다면?
운동 경기의 승패가 달라져 버릴 수도 있다.

10억분의 1초도 틀리지 않는 정확한 표준 시간은 어떻게 정해지고, 어떻게 운영되고 있을까?
국가별 표준시간을 표준시라고 하는데, 세계 각국이 표준시를 알려줄 때 사용하는 시계의 경우는 30~300만 년에 1초를 틀릴까 말까 한 정밀도를 가진 원자시계라고 한다.

원자시계는 말 그대로 금속의 원자를 이용하여 시간을 측정한다. 원자시계는 이런 원자의 진동이 1초에 몇 번 일어나는가를 측정해 시간으로 표시하는 방식이다. 우리나라에서 표준시를 알려줄 때 사용하는 시계는 바로 세슘원자시계이다. 시계추가 한 번 왔다 갔다 하면 1초라고 하듯, 세슘 원자가 약 92억번(정확하게 91억 9263만 1770번) 진동하면 1초라고 한다.

과학적으로 세슘원자의 주파수 정확도는 10~15 수준인데, 이는 30만년동안 단 1초 밖에 틀리지 않는 정확도를 의미한다. 대한민국 표준시는 한국 표준 과학 연구원(www.kriss.re.kr)에서 알아 볼 수 있다.

지금 현재 세상에서 가장 정확한 시계로 알려져 있는 시계는 미국 콜로라도 대학교와 미국 표준 기술 연구소가 함께 설립한 연구기관 JILA에서 제작한 스트론튬 원자시계이다. 이 스트론튬 원자시계의 오차는 3억년에 1초라고한다. 즉, 3억년의 시간이 흘러도 단 1초가 느리거나 빠를 뿐이라는 말이다. 이는 현재 미국의 표준 시간으로 활용되고 있는 NIST-F1 세슘 원자시계보다 훨씬 정확하다.
(NIST-F1의 오차는 8천만년에 1초)

우주의 시간 150억년을 1년으로 축소할 때 인류가 역사를 만들어간 시간은 1초에 불과하다고 한다.
사람들이 말한다.

"시간은 금이다" 라고...

하지만 시간은 금보다 귀하다! 어느 누구도 되돌릴 수 없는 것이기 때문에...
 

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