크기 정도 (시간)

1. 개요

크기 정도 (시간)은 시간의 다양한 단위를 설명하는 문서로, 국제단위계(SI)의 기본 단위인 초(s)를 기준으로 시간의 크기를 나타낸다. 초보다 작은 단위로는 욕토초(ys)부터 데시초(ds)까지, 초보다 큰 단위로는 데카초(das)부터 퀘타초(Qs)까지 SI 접두어를 사용하여 다양한 시간 단위를 표현한다. 플랑크 시간은 이론적으로 가장 짧은 시간 간격으로 여겨지며, 2021년에는 2.47 × 10⁻²¹ 초가 측정되었다. 또한, 1초 미만, 1초 이상, 한국 역사 및 문화, 천문학적 시간, 미래 시간 및 우주론적 시간 등 다양한 시간 규모를 다루며, 분, 시간, 일, 주, 태양력, 마야력 등 시간 관련 다른 단위도 소개한다.

2. 시간 단위

시간은 국제단위계(SI)에서 초(s)를 기본 단위로 사용하며, 다양한 시간 단위를 표현하기 위해 SI 접두어를 사용한다.

2.1. SI 접두어와 시간 단위

SI 접두어를 사용하여 초보다 작은 시간 단위와 초보다 큰 시간 단위를 나타낼 수 있다.

3. 시간의 크기 정도

극도로 짧은 시간부터 극도로 긴 시간까지, 다양한 시간의 크기를 예시와 함께 살펴본다.

플랑크 시간(5.391 06 × 10⁻⁴⁴ 초)은 현재 물리학 이론에서 의미를 가지는 가장 짧은 시간 단위이다. 이보다 짧은 시간은 현재의 물리 법칙으로는 설명하기 어렵다. 대통일 시대는 우주 탄생 직후 매우 짧은 시간(1 × 10^-43 초) 동안 존재했으며, 이 시기에 강한 상호작용, 약한 상호작용, 전자기 상호작용이 하나의 힘으로 통합되어 있었다고 여겨진다.

W 보손과 Z 보손은 약한 상호작용을 매개하는 입자로, 수명이 매우 짧다(각각 3.158 ×10⁻²⁵ 초, 2.6379 ×10⁻²⁵ 초). 꼭대기 쿼크 또한 매우 불안정하여 짧은 시간(5×10⁻²⁵ 초) 만에 붕괴한다.

힉스 보손은 표준 모형에서 입자에 질량을 부여하는 역할을 하는 입자로, 수명은 약 1.56×10⁻²² 초이다.

빛이 1 옹스트롬(Å)을 이동하는 데 걸리는 시간은 3.3 × 10⁻¹⁹ 초, 1 나노미터(nm)를 이동하는 데는 3.3 × 10⁻¹⁸ 초, 1 마이크로미터(µm)를 이동하는 데는 3.3 × 10⁻¹⁵ 초, 1 밀리미터(mm)를 이동하는 데는 3.3 × 10⁻¹² 초, 1 센티미터(cm)를 이동하는 데는 3.3 × 10⁻¹¹ 초, 1 미터(m)를 이동하는 데는 3.33564 × 10⁻⁹ 초가 걸린다.

3.1. 1초 미만

Planck time^영어은 빛이 진공 속에서 플랑크 길이를 이동하는 데 걸리는 시간으로, 약 $5.39106\; \backslash times\; 10^\{-44\}$ 초이다. 이는 이론적으로 측정 가능한 가장 짧은 시간 간격으로 여겨지며, 양자 중력 이론에서는 이보다 더 짧은 시간은 물리적 의미가 없을 수 있다고 추정한다.

대통일 시대는 약 $1\; \backslash times\; 10^\{-43\}$ 초 동안 지속되었으며, 플랑크 입자의 수명은 약 $5\; \backslash times\; 10^\{-39\}$ 초로 매우 짧다. 전기약 시대는 약 $1\; \backslash times\; 10^\{-36\}$ 초 동안 지속되었다.

W보손의 수명은 $3.158\; \backslash times10^\{-25\}$ 초이고, Z보손의 수명은 $2.6379\; \backslash times10^\{-25\}$ 초이다. 꼭대기 쿼크는 약 $5\backslash times10^\{-25\}$ 초만에 붕괴하며, 칠중수소의 반감기는 $2.3\backslash times10^\{-24\}$ 초, 리튬-4의 반감기는 $9.1\backslash times10^\{-23\}$ 초이다. 힉스 보손의 수명은 $1.56\backslash times10^\{-22\}$ 초이며, 탄소-8의 반감기는 $2\; \backslash times\; 10^\{-21\}$ 초이다. 현재까지 측정된 가장 짧은 시간은 $2.47\; \backslash times\; 10^\{-21\}$ 초이다.

빛은 1 옹스트롬을 이동하는 데 $3.3\; \backslash times\; 10^\{-19\}$ 초, 1 나노미터를 이동하는 데 $3.3\; \backslash times\; 10^\{-18\}$ 초, 1 마이크로미터를 이동하는 데 $3.3\; \backslash times\; 10^\{-15\}$ 초가 걸린다. 맵시 쿼크의 수명은 $1\; \backslash times\; 10^\{-13\}$ 초, 바닥 쿼크의 수명은 $1\; \backslash times\; 10^\{-12\}$ 초이다. 빛이 1 밀리미터를 이동하는 데는 $3.3\; \backslash times\; 10^\{-12\}$ 초, 1 센티미터를 이동하는 데는 $3.3\; \backslash times\; 10^\{-11\}$ 초가 걸린다. 기묘 쿼크의 수명은 $1\; \backslash times\; 10^\{-10\}$ 초이며, 수소화 포지트로늄의 반감기는 $3.3\; \backslash times\; 10^\{-10\}$ 초이다. 빛이 1 미터를 이동하는 데 걸리는 시간은 $3.33564\; \backslash times\; 10^\{-9\}$ 초이다.

3.2. 1초 이상

다음은 1초보다 큰 시간 단위를 나타낸 표이다. 초의 SI 배수, 분, 시간, 일, 율리우스년 등 일반적인 시간 단위로 정리되어 있다.

3.3. 천문학적 시간

天文学的^일본어 시간은 지구와 달의 운동, 태양계 행성들의 공전 주기, 우주의 나이 등과 관련된 시간을 다룬다.

3.4. 미래 시간 및 우주론적 시간

블랙홀 증발, 양성자 붕괴, 우주의 열적 죽음 등 현재의 과학 이론으로 예측되는 미래의 시간 규모는 다음과 같다.