陳名芳
中国宋代科学家苏颂设计的“水运仪象台”
现代计时所用的“小时”时间单位，来自欧洲中世纪末期出现的机械钟。这种机械钟采取六十进制，将一小时分为六十分钟。特别是丹麦天文学家第谷，极大的改进了机械钟的精度，但仍未达到分辨秒的程度。直到荷兰科学家惠更斯发明了摆钟后，为“秒”这个时间单位奠定了基础。到十八世纪三十年代，亦即摆钟发明了将近一个世纪之后，随着摆钟技术的改进，秒这个计时单位才相对稳定下来。
惠更斯发明的摆钟
在此基础上，十九世纪三十年代，德国数学家高斯倡议了一个（高斯）单位制，其中的时间单位就是秒。之后的十九世纪七十年代初，英国科学促进会又提议了另一个以厘米克秒为基础的（CGS）单位制。两个单位制中的“秒”，都定义为一个平均太阳日长度的86400分之一。这就是近现代天文授时的由来，时间的精度取决于对地球自转的天文观测精度和摆钟的精度。
到二十世纪四十年代末，由于更高精度的石英振荡钟的发明，以及认识到地球绕太阳轨道的周年转动比其自转更加稳定，经国际度量衡大会与国际天文联盟协商，采用1900年的整个回归年的31556925.9747分之一作为一秒。这个秒单位作为国际标准单位制的时间定义，一直使用到更精密的原子钟出现才终止。
1967年，经国际度量衡大会审定，决定采用国际原子钟委员会的秒单位作为国际标准单位制的基本时间秒的定义，即采用铯元素唯一的稳定同位素铯-133原子基态的两个超精细能级之间跃迁所对应辐射的9192631770个周期所持续的时间长度作为一秒。并在1997年对此定义所涉及的条件进一步严格规定为处于海平面、绝对温度为0K状态的铯原子。
铯原子钟定义
从上述过程看，一秒时间的长度确定大概有三个发展阶段：第一是根据地球自转一圈的若干分之一来定义；第二是根据地球绕太阳公转一圈的若干分之一来定义；第三则是用原子钟，即铯原子的基态跃迁辐射周期的若干倍数来定义。确定这个时间单位的个人和组织包括：高斯、英国科学促进会、法国度量衡委员会、国际度量衡大会、国际天文联盟和国际原子钟委员会等。
一家之言，欢迎拍砖！
