원자시

요약 지구자전은 일정하지 못하여 정밀도가 높지 못하다. 그러나 세슘 133 원자의 진동주기는 불변한다. 따라서, 이 진동주기의 91억 9263만 1770배를 1초로 정하여 시간의 단위로 삼은 것은 원자초라 하고, 이를 기준으로 삼은 시간의 척도나 시계를 원자시라 한다.

세슘 133 원자의 바닥상태[基底狀態]의 초미세구조(超微細構造)는 2개의 에너지준위(準位)로 이루어지며, 그 사이의 복사파(輻射波)의 주파수는 외계의 섭동(攝動)이 없을 경우에는 일정 불변하다고 생각되므로 그 진동주기의 91억 9263만 1770배를 1초로 정하고 이것을 시간의 단위로 삼은 것을 원자초라 한다(1967년 국제도량형총회 공인). 이것은 국제원자시로 채택되어 있다.

원자초는 임의의 시각에 1초라는 시간을 정밀히 지시해 주지만 과거에서 현재·미래로 이어지는 시각계와는 전혀 관계가 없다. 따라서 인위적으로 원자초를 세계시를 중개로 하여 연속 적산한 것을 적산 원자시 또는 원자시라 하고 편의상 1958년 1월 1일 세계시 0시에 세계시와 원자시가 완전히 일치한 것으로 해서 표시한다.

종래의 지구자전을 기준으로 한 시간은 그 회전(자전)의 일정성에 의문이 있으며 시간의 척도로서 높은 정밀도를 기대하기 힘들었지만, 원자시는 3,000만년에 1초라는 정밀도를 가지고 있다.