» Zeit
Sommerzeit, Winterzeit, Normalzeit – wieso, weshalb, warum? Und vor allem: wie genau? Ein Rätsel, welches sich jedes Jahr aufs Neue stellt und nicht nur die Deutschen aufstöhnen lässt. Denn das Phänomen Zeitumstellung gibt es in vielen Ländern.
Wir alle kennen das Problem: alljährlich rückt zuerst im März und dann noch einmal im Oktober der Moment näher, an dem die Uhren von Winter- auf Sommerzeit umgestellt werden müssen und umgekehrt. Und jedes Jahr wieder beginnt das große Grübeln: stellen wir die Uhr jetzt vor oder zurück? Dürfen wir eine Stunde länger schlafen oder nimmt man uns ein erholsames Stündchen Schlaf weg? Wozu soll das Ganze gut sein? Und wer ist eigentlich Schuld an der halbjährlichen Verwirrung? [...mehr]
Loading ...In der Allgemeinbildung ist angekommen, dass bei Bewegung mit annähernder Lichtgeschwindigkeit die Zeit anders läuft. Aber was heißt das und was für Effekte hat dies? Die Erklärung des Zwillingsparadoxons gibt Teilantworten.
Schon 1911 hat der französischen Physiker Paul Langevin das Zwillingsparadoxon korrekt untersucht. Erst später hat Einstein dies ebenso getan, obwohl Einstein der Entwickler der Relativitätstheorie war. Das Gedankenexperiment läuft wie folgt: Einer der beiden Zwillinge reist mit annähernder Lichtgeschwindikeit von der Erde aus zu einem fernen Planeten, dreht dann um und fliegt mit gleicher Geschwindigkeit wieder zurück. Der andere Zwilling bleibt auf der Erde zurück. Die Relativitätstheorie besagt nun, dass die Zeit in einem anderen Bezugssystem langsamer läuft, wenn es sich mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt. Relevant ist hier, dass es einen Beobachter gibt und ein System das beobachtet wird. Nun sieht es für den Zwilling auf der Erde so aus, als ob der andere mit fast Lichtgeschwindigkeit sich bewegen würde und ebenso sieht es für den durchs Weltraum fliegenden Zwilling so aus, als ob der Zwilling auf der Erde sich sehr schnell von ihm wegbewegen würde. Im Endeffekt würde sich bei dieser Betrachtung kein Unterschied zwischen den Zwillingen ergeben. Doch wenn der eine Zwilling auf die Erde zurückgekommen ist, ist der Erdzwilling älter. Wie kommt es dazu? [...mehr]
Schalttage sind den meisten bekannt – Schaltsekunden jedoch nicht. Schaltsekunden werden benötigt, um die Differenz zwischen physikalischer und astronomischer Zeitrechnung auszugleichen.
Die Erde braucht ungefähr 1/4 Tag länger um die Sonne zu umrunden als das Jahr Tage hat. Um dies auszugleichen wird alle vier Jahre ein Schalttag eingeführt – der 29. Februar. Dieses Prinzip ist bekannt. Es gibt jedoch noch ein anderes astronomisches Problem: der Mond bremst die Erde. Durch die Gezeiten, die vom Mond ausgelöst werden, wird die Erdrotation verlangsamt. Zwar nur ein kleines bißchen, aber immerhin: die Tage werden im Laufe der Zeit immer wieder um ein paar Millisekunden länger. Das bedeutet aber auch, dass die astronomische Sekunde, die schließlich als 1/86400 eines Tages definiert ist, ebenfalls länger wird.
Die physikalische Sekunde muss jedoch immer ganz exakt gleich lang sein. Deswegen wurde sie 1967 als das 9192631770-fache der Periodendauer des Übergangs zwischen Grundzustandiveaus von Atomen des Nuklids133 Cs definiert. Das ist eine konstante Größe. Dies führt dazu, dass die astronomische Sekunde von der physikalischen abweicht.
Um nun also die physikalische Zeitrechnung mit der astronomischen wieder zu synchronisieren, muss die physikalische Uhr in regelmäßigen Abständen um eine Sekunde vorgestellt werden. Diese Sekunde ist eine Schaltsekunde.
1972 wurde die Schaltsekunde eingeführt. Zu diesem Zeitpunkt lag die Differenz zwischen physikalischer Zeitrechnung und astronomischer bereits bei 10 Sekunden. Deshalb gab es in den folgenden Jahren jedes Mal eine Schaltsekunde. Die letzte Schalsekunde hatten wir im Jahr 2005.
Die Erdrotation verlangsamt sich übrigens nur unregelmäßig. Deswegen ist es schwer vorherzusagen, wann eine Schaltsekunde notwendig ist. Hierzu bedarf es einer genauen Beobachtung der Erdrotation durch Radioteleskope aus dem Weltraum.
