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Internationale Atomzeit, Weltzeit: Was ist das?

UTC, Internationale Atomzeit oder Weltzeit - Sie wissen nicht, was der Unterschied ist? Keine Sorge, wir erklären Ihnen, welche Rolle sie spielen und welche Eigenschaften sie haben. 

 

UTC-Zeit, Atomzeit und Universalzeit 

Die UTC-Zeit ist die Weltzeit und bedeutet "koordinierte Weltzeit". Sie ist also eine Zeitskala und wird u. a. mithilfe von 500 Atomuhren in 70 Laboratorien auf der ganzen Welt ermittelt. Die UTC-Zeit wurde 1972 eingeführt, um die internationale bürgerliche Zeit einheitlich festzulegen. Die UTC-Zeit ersetzte 1982 die Zeit auf dem Meridian von Greenwich, aber die Zeit UTC + 0 entspricht immer noch der Zeit in der Greenwich-Zeitzone. Die Uhrzeit innerhalb jeder Zeitzone wird also in Bezug auf die UTC-Zeit definiert. Die UTC-Zeit ist eigentlich eine clevere Mischung aus der Internationalen Atomzeit (TAI) und der Weltzeit (UT).

Die UTC besitzt die Stabilität und Genauigkeit der TAI bis auf eine ganze Zahl von Sekunden, wodurch sie sich der UT annähern kann. Die Abweichung ist auf weniger als 0,9 Sekunden genau festgelegt. Um dieses prekäre Gleichgewicht zu wahren, wird der UTC am Ende des Monats Juni oder Dezember eine ganze Atomsekunde, auch Schaltsekunde genannt, hinzugefügt oder abgezogen. Vor der Einführung der UTC wurde die GMT oder "Greenwich Mean Time" verwendet, die mittlere Sonnenzeit auf dem Nullmeridian der Längengrade. Dieser Meridian verläuft durch das Königliche Observatorium von Greenwich bei London.

 

Internationale Atomzeit 

Die Internationale Atomzeit ist eine Zeitskala, die sich auf die Dauer einer Sekunde bezieht. Sie wurde 1967 von der 13. Generalkonferenz für Maß und Gewicht festgelegt, dass eine Sekunde "der Dauer von 9 192 631 770 Perioden der Strahlung entspricht, die dem Übergang zwischen den beiden hyperfeinen Niveaus des Grundzustands des Atoms Cäsium 133 entspricht". Einfacher ausgedrückt: Ein Cesium-133-Atom empfängt eine Frequenz von 9 192 631 770 Hz, die es ihm ermöglicht, seinen Energiezustand zu wechseln. Die Zeit, die zwischen dem Energiezustand F3 und F4 des Cäsium-133-Atoms vergeht, beträgt genau eine Sekunde. Der Vorteil der Atomuhr ist, dass sie außergewöhnlich genau ist: Sie verschiebt sich alle 30 Millionen Jahre um weniger als eine Sekunde. Forscher haben sogar eine Strontium-Atomuhr mit einer Genauigkeit von weniger als einer Sekunde alle 15 Milliarden Jahre entwickelt! Die Funktionsweise einer Atomuhr beruht auf der Frequenz der elektromagnetischen Strahlung, die ein Elektron beim Übergang von einem Energieniveau in ein anderes aussendet. Die Atomuhr gewährleistet die Genauigkeit und Stabilität des von ihr erzeugten Signals. Die Atomuhr definiert einen Zeitstandard, der als Sekunde bezeichnet wird. Die TAI wird vom Internationalen Büro für Maße und Gewichte berechnet. Er entspricht dem Durchschnitt von 500 Atomuhren, die auf der ganzen Welt verteilt sind. Die TAI wird jedoch nicht als solche verwendet, da sie nicht die Zeit berücksichtigt, die die Erde an einem Tag rotiert.  

 

Die Rolle der Weltzeit bei der Festlegung der UTC-Zeit?

Die Universalzeit oder UT ist eine verbesserte Version der mittleren Greenwich-Zeit. Die UT ist ebenfalls ein Zeitmaß, nur dass es sich nicht um ein atomares Maß handelt, sondern um ein Maß, das sich auf die Drehung der Erde um sich selbst bezieht (die in 24 Stunden erfolgt).  Das Problem ist, dass die Erdrotation nicht sehr regelmäßig ist und sich aufgrund von Gezeiten, Erdbeben oder anderen Störungen innerhalb der Erde verlangsamen kann (auch wenn diese Verzögerung sehr gering ist). Die UTC-Zeit ist eine Mischung aus diesen beiden Zeiten, so dass die Sonne um 12 Uhr UTC innerhalb von 0,9 Sekunden auf dem Meridian von Greenwich steht. Die Sekunde der UTC-Zeit ist die gleiche wie die, die von der TAI angegeben wird. Nur um die UTC-Zeit zu finden, zieht man vom TAI ganze Sekunden ab oder addiert sie dazu, sodass die Abweichung zwischen TAI und UT weniger als 0,9 s beträgt.

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