El segundo (símbolo: s) es la unidad de tiempo en el Sistema Internacional de Unidades, el Sistema Cegesimal de Unidades y el Sistema Técnico de Unidades. Supone comúnmente una sesentava parte de un minuto (1⁄60) y es esencial para la medición en múltiples sistemas de unidades. Antes se definía como la fracción 1⁄31.556.925,9747 de la duración que tuvo el año solar medio entre los años 1750 y 1890, pero desde el año 1967 su medición se hace tomando como base el Tiempo Atómico.
El Sistema Internacional de Unidades definiría así el segundo:
Debido a que la rotación de la Tierra varía y también se ralentiza ligeramente, se agrega periódicamente un segundo intercalar a la hora del reloj para mantener los relojes sincronizados con la rotación de la Tierra.
Aunque la definición histórica de la unidad se basó en esta división del ciclo de rotación de la Tierra, la definición formal en el Sistema Internacional de Unidades (SI) es un cronometrador mucho más estable: Como consecuencia de esto se producen desfases entre el segundo como unidad de tiempo astronómico y el segundo medido a partir del tiempo atómico, más estable que la rotación de la Tierra, lo que obliga a ajustes destinados a mantener concordancia entre el tiempo atómico y el tiempo solar medio.
La palabra segundo proviene del latín sequire (seguir); sin embargo, su uso para denominar a la medida de tiempo es similar al origen del término minuto. Este proviene del latín minuta (parte pequeña); es decir, una «minuta de hora» es una parte pequeña de la hora. La hora se dividía en 60 fracciones a las que se denominaba pars minuta prima (primera parte pequeña), a su vez estas se dividían de nuevo en 60 partes llamadas pars minuta secunda (segunda parte pequeña).
Un reloj mecánico, que no depende de la medición de la posición de rotación relativa de la Tierra, mantiene un tiempo uniforme llamado tiempo medio, dentro de la precisión que le es intrínseca. Esto significa que cada segundo, minuto y cualquier otra división de tiempo contada por el reloj tendrá la misma duración que cualquier otra división de tiempo idéntica. Pero un reloj de sol que mide la posición relativa del sol en el cielo, llamada tiempo aparente, no mantiene un tiempo uniforme. El tiempo guardado por un reloj de sol varía según la época del año, lo que significa que los segundos, los minutos y cualquier otra división del tiempo tienen una duración diferente en distintas épocas del año. La hora del día medida con la hora media frente a la hora aparente puede diferir hasta en 15 minutos, pero un solo día diferirá del siguiente sólo en una pequeña cantidad; 15 minutos es una diferencia acumulada durante una parte del año. El efecto se debe principalmente a la oblicuidad del eje de la Tierra con respecto a su órbita alrededor del Sol.
La diferencia entre la hora solar aparente y la hora media fue reconocida por los astrónomos desde la antigüedad, pero antes de la invención de los relojes mecánicos precisos a mediados del siglo XVII, los relojes de sol eran los únicos relojes fiables, y la hora solar aparente era el único estándar generalmente aceptado.
Uso correcto del símbolo en textos
En textos en español, es frecuente encontrar abreviaturas no oficiales para el segundo, tales como seg. o sg. Nótese que no se deben utilizar abreviaturas para las unidades de tiempo: el símbolo correcto según el Sistema Internacional de Unidades es «s». Igualmente, debe dejarse un espacio entre el número y el símbolo y no debe añadirse un punto tras el símbolo (excepto al final de una oración).
Ejemplos de uso incorrecto: 13 seg, 13 seg., 13 sg, 13″ (en el SI, el símbolo ″ se refiere a segundos de arco).
El uso correcto para estos casos es «13 s».
Para más detalles, pueden consultarse las normas ortográficas relativas a las unidades del Sistema Internacional.
Eventos y unidades de tiempo en segundos
Las fracciones de segundo suelen indicarse en notación decimal, por ejemplo 2,01 segundos, o dos centésimas de segundo. Los múltiplos de segundo suelen expresarse como minutos y segundos, u horas, minutos y segundos de reloj, separados por dos puntos, como por ejemplo 11:23:24, o 45:23 (esta última notación puede dar lugar a ambigüedades, ya que se utiliza la misma notación para denotar horas y minutos). Rara vez tiene sentido expresar períodos de tiempo más largos, como horas o días, en segundos, porque son números incómodamente grandes. Para la unidad métrica del segundo, hay prefijo decimal que representa 10−24 a 1024 segundos.
Algunas unidades comunes de tiempo en segundos son: un minuto son 60 segundos; una hora son 3600 segundos; un día son 86 400 segundos; una semana son 604 800 segundos; un año (que no sea año bisiesto) son 31 536 000 segundos; y un siglo (gregoriano) tiene un promedio de 3 155 695 200 segundos; en todo lo anterior, excluyendo cualquier posible segundo bisiesto.
Algunos sucesos comunes en segundos son: una piedra cae unos 4,9 metros desde el reposo en un segundo; un péndulo de un metro de longitud tiene una oscilación de un segundo, por lo que los relojes de péndulo tienen péndulos de un metro de longitud; los velocistas humanos más rápidos corren 10 metros en un segundo; una ola oceánica en aguas profundas viaja unos 23 metros en un segundo; el sonido viaja unos 343 metros en un segundo en el aire; la luz tarda 1,3 segundos en llegar a la Tierra desde la superficie de la Luna, una distancia de 384 400 kilómetros.
Un conjunto de relojes atómicos en todo el mundo mantiene la hora por consenso: los relojes «votan» sobre la hora correcta, y todos los relojes que votan se dirigen para estar de acuerdo con el consenso, que se llama Tiempo Atómico Internacional (TAI). El TAI «marca» «segundos atómicos».
El tiempo civil se define para que coincida con la rotación de la Tierra. El estándar internacional para el mantenimiento del tiempo es el tiempo universal coordinado (UTC). Esta escala de tiempo «marca» los mismos segundos atómicos que el TAI, pero inserta u omite segundos bisiestos según sea necesario para corregir las variaciones en la tasa de rotación de la Tierra.