Der wissenschaftliche Standard der Zeit

Bis 1955 basierte der wissenschaftliche Standard der Zeit, die Sekunde, auf der Rotationsperiode der Erde und war definiert als 1/86400 des mittleren Sonnentages. Als man erkannt hatte, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Erde unregelmäßig ist und sich verlangsamt, musste man notwendigerweise die Sekunde neu definieren. Im Jahr 1955 definierte die Internationale Astronomische Union die Sekunde als 1/31556925,9747 des Sonnenjahres, das am 31. Dezember 1899 mittags begann.

Die Einführung von Atomuhren ermöglichte eine noch genauere Zeitmessung speziell die Konstruktion der äußerst genauen Cäsium-Atomuhr (1955). Diese Atomuhr nutzt die Frequenz einer Spektrallinie (Spektroskopie: Spektrallinien) des Isotops Cäsium 133. Im Jahre 1967 wurde offiziell definiert, dass eine Sekunde im Internationalen Einheitensystem (Système International d'Unités, SI) 9 192 631 770 Strahlungsperioden dauert. Dies entspricht dem Übergang zwischen zwei Hyperfeinniveaus im Grundzustand des Cäsium 133. Daraus entwickelte man eine neue Zeitskala. Seit 1971 wird diese Zeit als Internationale Atomzeit bezeichnet (Temps Atomique International, TAI).

Zeitdilatation

Bewegung und Gravitationsfelder beeinflussen den Zeitablauf. Diese Effekte wurden 1905 von Albert Einstein in seiner speziellen Relativitätstheorie formuliert und bei Experimenten, die man in den sechziger und siebziger Jahren durchführte, auch beobachtet. Bei einem dieser Versuche (1971) führten Hochgeschwindigkeitsflugzeuge Atomuhren (siehe Zeitgeber und Uhren) mit. Eine Maschine flog nach Osten, d. h. in der Rotationsrichtung der Erde, und die andere nach Westen. Nach dem Flug wurde festgestellt, dass die an Bord befindlichen Uhren in Abhängigkeit von ihrer Bewegungsrichtung entweder nach- oder vorgingen (im Verhältnis zu einer auf dem Boden stationierten Atomuhr), was die Vorhersage der Relativität bestätigte.

Aus MS Encarta

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Walter Kretschmer
SAP Consulting 	Re: Was ist Zeit? - Der wissenschaftliche Standard der Zeit 	13.08.2005, 01:00 	[ Antworten ] 	 

Stichwort relativistische Effekte.

Beim GPS verhält es sich wie folgt. Da die Gravitation am Ort der Satelliten schwächer ist als auf der Erde, gehen die Uhren an Bord pro Tag 45 Mikrosekunden vor. Die grössere Geschwindigkeit hingegen lässt sie um 7 Mikrosekunden nachgehen. Es muss also täglich eine Korrektur von 38 Mikrosekunden erfolgen. :-)