協定世界時と国際単位系

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協定世界時と国際単位系の違い

協定世界時 vs. 国際単位系

時間帯で色分けされた世界地図 協定世界時（きょうていせかいじ、UTC, Coordinated Universal Time, Koordinierte Weltzeit, Temps Universel Coordonné本来は「調整された世界時」の意だが、多数の国で法定常用時の基礎に採られており、日本語では協定と意訳する。）とは、国際原子時 (TAI) に由来する原子時系の時刻で、UT1 世界時に同調するべく調整された基準時刻を指す。国際原子時に調整を加えて作られた世界時で、国際協定に基づき人為的に維持されている時刻系である。. 国際単位系（こくさいたんいけい、Système International d'unités、International System of Units、略称：SI）とは、メートル法の後継として国際的に定めた単位系である。略称の SI はフランス語に由来するが、これはメートル法がフランスの発案によるという歴史的経緯による。SI は国際単位系の略称であるため「SI 単位系」というのは誤り。（「SI 単位」は国際単位系の単位という意味で正しい。） なお以下の記述や表（番号を含む。）などは国際単位系の国際文書第 8 版日本語版による。 国際単位系 (SI) は、メートル条約に基づきメートル法のなかで広く使用されていたMKS単位系（長さの単位にメートル m、質量の単位にキログラム kg、時間の単位に秒 s を用い、この 3 つの単位の組み合わせでいろいろな量の単位を表現していたもの）を拡張したもので、1954年の第10回国際度量衡総会 (CGPM) で採択された。 現在では、世界のほとんどの国で合法的に使用でき、多くの国で使用することが義務づけられている。しかしアメリカなど一部の国では、それまで使用していた単位系の単位を使用することも認められている。 日本は、1885年（明治18年）にメートル条約に加入、1891年（明治24年）施行の度量衡法で尺貫法と併用することになり、1951年（昭和26年）施行の計量法で一部の例外を除きメートル法の使用が義務付けられた。 1991年（平成3年）には日本工業規格 (JIS) が完全に国際単位系準拠となり、JIS Z 8203「国際単位系 (SI) 及びその使い方」が規定された。 なお、国際単位系 (SI) はメートル法が発展したものであるが、メートル法系の単位系の亜流として「工学単位系（重力単位系）」「CGS単位系」などがあり、これらを区別する必要がある。 SI単位と非SI単位の分類.

基底状態

基底状態（きていじょうたい、）とは、系の固有状態の内で最低のエネルギーの状態をいう。 古典力学では系の取りうるエネルギーは連続して存在するはずだが、ミクロの世界では量子力学によりエネルギーはとびとびの値を取る。その中で最低エネルギーの状態を基底状態とよび、それ以外の状態は励起状態とよぶ。 分子のような少数多体系であれば、基底状態は絶対零度の波動関数を意味する。しかし固体物理学では、有限温度での状態に対しても、素励起がなく、量子統計力学で記述される熱平衡状態をもって基底状態ということがある。これらは厳密には区別すべきものである。.

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原子

原子（げんし、άτομο、atom）という言葉には以下の3つの異なった意味がある。.

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ヘルツ

ヘルツ（hertz、記号：Hz）は、国際単位系 (SI) における周波数・振動数の単位である。その名前は、ドイツの物理学者で、電磁気学の分野で重要な貢献をしたハインリヒ・ヘルツに因む。.

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フランス語

フランス語（フランスご）は、インド・ヨーロッパ語族のイタリック語派に属する言語。ロマンス諸語のひとつで、ラテン語の口語（俗ラテン語）から変化したフランス北部のオイル語（またはウィ語、langue d'oïl）が母体と言われている。日本語では、仏蘭西語、略して仏語とも書く。 世界で英語（約80の国・地域）に次ぐ2番目に多くの国・地域で使用されている言語で、フランス、スイス、ベルギー、カナダの他、かつてフランスやベルギーの領域だった諸国を中心に29カ国で公用語になっている（フランス語圏を参照）。全世界で1億2,300万人が主要言語として使用し、総話者数は2億人以上である。国際連合、欧州連合等の公用語の一つにも選ばれている。このフランス語の話者を、'''フランコフォン''' (francophone) と言う。.

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周波数

周波数（しゅうはすう 英：frequency）とは、工学、特に電気工学・電波工学や音響工学などにおいて、電気振動（電磁波や振動電流）などの現象が、単位時間（ヘルツの場合は1秒）当たりに繰り返される回数のことである。.

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セシウム

ウム (caesium, caesium, cesium) は原子番号55の元素。元素記号は、「灰青色の」を意味するラテン語の caesius カエシウスより Cs。軟らかく黄色がかった銀色をしたアルカリ金属である。融点は28 で、常温付近で液体状態をとる五つの金属元素のうちの一つである。 セシウムの化学的・物理的性質は同じくアルカリ金属のルビジウムやカリウムと似ていて、水と−116 で反応するほど反応性に富み、自然発火する。安定同位体を持つ元素の中で、最小の電気陰性度を持つ。セシウムの安定同位体はセシウム133のみである。セシウム資源となる代表的な鉱物はポルックス石である。 ウランの代表的な核分裂生成物として、ストロンチウム90と共にセシウム135、セシウム137が、また原子炉内の反応によってセシウム134が生成される。この中でセシウム137は比較的多量に発生しベータ線を出し半減期も約30年と長く、放射性セシウム（放射性同位体）として、核兵器の使用（実験）による死の灰（黒い雨）や原発事故時の「放射能の雨」などの放射性降下物として環境中の存在や残留が問題となる。 2人のドイツ人化学者、ロベルト・ブンゼンとグスタフ・キルヒホフは、1860年に当時の新技術であるを用いて鉱泉からセシウムを発見した。初めての応用先は真空管や光電素子のであった。1967年、セシウム133の発光スペクトルの比振動数が国際単位系の秒の定義に選ばれた。それ以来、セシウムは原子時計として広く使われている。 1990年代以降のセシウムの最大の応用先は、ギ酸セシウムを使ったである。エレクトロニクスや化学の分野でもさまざまな形で応用されている。放射性同位体であるセシウム137は約30年の半減期を持ち、医療技術、工業用計量器、水文学などに応用されている。.

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国際度量衡委員会

国際度量衡委員会（こくさいどりょうこういいんかい、CIPM; Comité International des Poids et Mesures）は、メートル条約に基づいて1875年に設立された国際委員会である。 国際度量衡総会(CGPM)で決定された事項はCIPMによって代執行されるため、CIPMが事実上の理事機関とされる。委員会の任務は、総会から委託された計量単位に関する国際的課題を具体的に検討し、総会に提案を提出することである。 委員会は国籍を異にする18名の委員（主要加盟国の国立研究機関に所属する者から選出される）で構成される。日本からは1907年以降、第二次世界大戦後の4年間を除き、継続的に委員が選出されている（最初の委員は、東京帝国大学教授（地球物理学）の田中館愛橘）。.

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国際度量衡局

国際度量衡局（こくさいどりょうこうきょく）は、国際的な標準化団体であり、メートル条約に基づきメートル法（国際単位系(SI)）を維持するために発足した3つの組織のうちの1つである。通常はフランス語の"Bureau international des poids et mesures"の頭文字を取ってBIPMと呼ばれる。 他の2つの組織は、国際度量衡総会(CGPM)と国際度量衡委員会(CIPM)である。.

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国際度量衡総会

国際度量衡総会（こくさいどりょうこうそうかい）は、メートル条約に基づき、世界で通用する単位系（国際単位系）を維持するために、加盟国参加によって開催される総会議。この会議は他の2つの機関（国際度量衡委員会(CIPM)及び国際度量衡局(BIPM)）の上位機関と位置づけられる。開催は4年（当初は6年）に1度パリで行われる。フランス語の「Conférence générale des poids et mesures」に従い、英語圏においても、CGPMを頭字語とする。 2003年の総会には51の加盟国と新たな10の准加盟国が参加した。2005年現在、准加盟国は17か国になっている。2011年10月に第24回国際度量衡総会が開催され、キログラムの再定義などが焦点となった。 第25回総会は1年前倒しで、2014年11月に開催されたが、キログラムの再定義を含むSIの再定義は、2018年開催予定の第26回総会へ延期されることとなった（新しいSIの定義を参照）。.

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秒

（びょう、記号 s）は、国際単位系 (SI) 及びMKS単位系、CGS単位系における時間の物理単位である。他の量とは関係せず完全に独立して与えられる7つのSI基本単位の一つである。秒の単位記号は、「s」であり、「sec」などとしてはならない（後述）。 「秒」は、歴史的には地球の自転の周期の長さ、すなわち「一日の長さ」（LOD）を基に定義されていた。すなわち、LODを24分割した太陽時を60分割して「分」、さらにこれを60分割して「秒」が決められ、結果としてLODの86 400分の1が「秒」と定義されてきた。しかしながら、19世紀から20世紀にかけての天文学的観測から、LODには10−8程度の変動があることが判明し和田 (2002)、第2章 長さ、時間、質量の単位の歴史、pp. 34–35、3.時間の単位：地球から原子へ、時間の定義にはそぐわないと判断された。そのため、地球の公転周期に基づく定義を経て、1967年に、原子核が持つ普遍的な現象を利用したセシウム原子時計が秒の定義として採用された。 なお、1秒が人間の標準的な心臓拍動の間隔に近いことから誤解されることがあるが偶然に過ぎず、この両者には関係はない。.

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時間

人類にとって、もともとは太陽や月の動きが時間そのものであった。 アイ・ハヌム（紀元前4世紀～紀元前1世紀の古代都市）で使われていた日時計。人々は日時計の時間で生きていた。 砂時計で砂の流れを利用して時間を計ることも行われるようになった。また砂時計は、現在というものが未来と過去の間にあることを象徴している。くびれた部分（現在）を見つめる。すると時間というのは上（未来）から流れてきて下（過去）へと流れてゆく流れ、と感じられることになる。 時間（じかん）は、出来事や変化を認識するための基礎的な概念である。芸術、哲学、自然科学、心理学などの重要なテーマとなっている。それぞれの分野で異なった定義がなされる。.

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