Internationale Atoomtijd, Universele Tijd: wat is het?

UTC, Internationale Atoomtijd of Universele Tijd – weet je het verschil niet? Geen zorgen, we leggen hun rol en kenmerken graag uit. 

UTC-tijd, atoomtijd en universele tijd 

UTC is de wereldwijde referentietijd en staat voor "Coordinated Universal Time". Het is een tijdschaal die onder andere wordt bepaald door zo'n 500 atoomklokken in 70 laboratoria wereldwijd. UTC werd in 1972 ingevoerd om de internationale burgerlijke tijd uniform te definiëren. UTC verving Greenwich Mean Time in 1982, maar UTC+0 komt nog steeds overeen met de tijd in de Greenwich Mean Time Zone. De tijd binnen elke tijdzone wordt daarom gedefinieerd ten opzichte van UTC. UTC is feitelijk een combinatie van International Atomic Time (TAI) en Universal Time (UT).

UTC heeft dezelfde stabiliteit en nauwkeurigheid als TAI, tot op een heel aantal seconden nauwkeurig, waardoor het UTC kan benaderen. Het verschil is vastgesteld op minder dan 0,9 seconden. Om dit delicate evenwicht te bewaren, wordt er aan het eind van juni of december een hele atoomseconde, ook wel schrikseconde genoemd, toegevoegd of afgetrokken van UTC. Vóór de invoering van UTC werd GMT, ofwel "Greenwich Mean Time", gebruikt. Dit is de gemiddelde zonnetijd op de nulmeridiaan. Deze meridiaan loopt door het Royal Observatory Greenwich, vlakbij Londen.

Internationale atoomtijd 

Internationale atoomtijd (IAT) is een tijdschaal die is gebaseerd op de duur van één seconde. Deze werd in 1967 vastgesteld door de 13e^e Algemene Conferentie voor Gewichten en Maten Eén seconde zou "gelijk zijn aan de duur van 9.192.631.770 perioden van de straling die overeenkomt met de overgang tussen de twee hyperfijne energieniveaus van de grondtoestand van het cesium-133-atoom." Simpel gezegd: een cesium-133-atoom ontvangt een frequentie van 9.192.631.770 Hz, waardoor het van energietoestand kan veranderen. De tijd die verstrijkt tussen de F3- en F4-energietoestanden van het cesium-133-atoom is precies één seconde. Het voordeel van de atoomklok is de uitzonderlijke precisie: de afwijking bedraagt ​​minder dan één seconde per 30 miljoen jaar. Onderzoekers hebben zelfs een strontium-atoomklok ontwikkeld met een precisie van minder dan één seconde per 15 miljard jaar! De werking van een atoomklok maakt gebruik van de frequentie van de elektromagnetische straling die een elektron uitzendt bij de overgang van het ene energieniveau naar het andere. De atoomklok garandeert de nauwkeurigheid en stabiliteit van het signaal dat hij produceert. De atoomklok definieert een tijdsstandaard, de seconde. De TAI (Time Atomic Intensity) wordt berekend door de Internationaal Bureau voor Gewichten en Maten. Het komt overeen met het gemiddelde van 500 atoomklokken die over de hele wereld zijn geplaatst. De TAI wordt echter niet direct gebruikt, omdat deze geen rekening houdt met de rotatietijd van de aarde gedurende een dag.  

Welke rol speelt de universele tijd bij het definiëren van UTC-tijd?

Universele tijd, of UT, is een verbeterde versie van Greenwich Mean Time. UT is ook een tijdseenheid, maar het is geen atomaire meting, maar een meting ten opzichte van de rotatie van de aarde om haar as (die 24 uur duurt). Het probleem is dat de rotatie van de aarde niet erg regelmatig is; deze kan vertragen door de effecten van getijden, aardbevingen of andere interne verstoringen in de aarde (zelfs als deze vertraging minimaal blijft).UTC is een combinatie van deze twee tijden, berekend zodat de zon om 12:00 UTC binnen 0,9 seconden op de meridiaan van Greenwich staat. De seconde in UTC is gelijk aan de seconde die door TAI wordt aangegeven. Om UTC te vinden, worden echter hele seconden van TAI afgetrokken of erbij opgeteld, zodat het verschil tussen TAI en UTC kleiner is dan 0,9 seconden.