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«Es gibt nicht nur eine richtige Uhrzeit»

Jacques Morel hütet die Uhren für die offizielle Zeit der Schweiz – und damit die Schaltsekunden.

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In Genf diskutierten in den letzten Tagen Experten darüber, ob die in gewissen Jahren fällige Schaltsekunde abgeschafft werden sollte. Wozu braucht es diese Schaltsekunde?
Die Zeit wurde früher durch die Erdrotation bestimmt, ein Tag entspricht einer vollständigen Drehung der Erde um ihre Achse. Die Erde dreht sich aber nicht immer gleich schnell. Die Sekunde und die resultierenden Zeitskalen werden deshalb heute mit Atomuhren extrem genau und stabil definiert. Man spricht von TAI (Temps Atomique International) und UTC (Temps Universel Coordonné).

Ist diese Sekunde denn so wichtig, dass es internationale Konferenzen braucht?
Die von der Natur gegebene Zeit, die astronomische Zeit, weicht von der stabilen Zeit der Atomuhren langsam ab. Die Schaltsekunde wurde als Korrekturmittel eingeführt, um die Differenz stets kleiner als 0,9 Sekunden zu halten. Ob so eine Korrektur wichtig ist oder nicht, das ist die entscheidende Frage.

Internationale Organisationen suchen seit Jahren eine Antwort. Was ist daran so kompliziert?
Es sind sehr unterschiedliche Interessen und Meinungen vertreten, und es ist sehr schwierig, entscheidende Argumente zu finden. Für manche Leute ist eine stufenlose Zeitskala ohne Schaltsekunde absolut notwendig. Sie argumentieren, dass solche Sprünge für kritische Anwendungen wie etwa die Synchronisierung von Computernetzen oder Übertragungssystemen zu gefährlich sind. Für andere Leute würde eine Abschaffung der Schaltsekunde bedeuten, dass die Zeitskala UTC über längere Zeit zu stark von der astronomischen Zeit abweichen würde. Der Entscheid wird letztlich von einem Gremium der UNO-Organisation für das Fernmeldewesen, der ITU, getroffen. Die nächste Sitzung ist für 2015 geplant.

Die Zeitkomponente ist wichtig für das GPS-System. Kann es für die Benützer von GPS Schwierigkeiten geben, wenn jeweils eine Schaltsekunde eingefügt wird?
Das GPS verfügt über seine eigene Zeitskala ohne Schaltsekunde. Störungen wegen der Schaltsekunde sind für die Navigation kaum zu erwarten. Das einzige Problem liegt darin, dass die vom GPS übertragene Zeit in eine UTC-Zeit umgerechnet werden muss. Diese Operation muss dann für jede neu eingeführte Schaltsekunde angepasst werden.

Geht die kontinuierliche GPS-Zeit vor oder nach?
Die GPS-Zeit wurde mit UTC am 6. Januar 1980 referenziert. Da sie ohne Schaltsekunden läuft, steht sie heute 16 Sekunden vor UTC.

Wenn es eine astronomisch korrekte, aber unstabile und eine kontinuierliche, stabile Zeitskala gibt, braucht das Metas demzufolge mehrere Uhren für die offizielle Zeit?
Es gibt nicht nur eine richtige Uhrzeit, es existieren mehrere Zeitskalen: Die offizielle Zeit ist UTC und beinhaltet immer noch die Schaltsekunde. Sie ist aber abgeleitet von der Atomuhrenzeit TAI, die keine Schaltsekunde kennt. Das Schalten einer Schaltsekunde ist aber eine rein mathematische Operation, die keinen grossen Aufwand erfordert.

Erstellt: 27.09.2013, 18:49 Uhr

Der Physiker Jacques Morel leitet das Labor für Photonik, Zeit und Frequenz beim Eidgenössischen Institut für Metrologie (Metas) in Wabern.

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