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Atomzeit: Die Internationale Atomzeit (TAI)

Die Internationale Atomzeit (TAI) ist ein sehr genauer Zeitstandard, der mithilfe von über 400 Atomuhren berechnet wird. Sie ist das Fundament der Koordinierten Weltzeit (UTC), und damit die Grundlage für Ortszeiten weltweit.

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TAI definiert die exakte Länge der Sekunde.

Die Internationale Atomzeit (TAI) definiert die exakte Länge der Sekunde.

©iStockphoto.com/Kuzma

TAI gibt das Tempo vor

Für die Berechnung der UTC kommen zwei Zeitsignale zum Einsatz:

  • Die Internationale Atomzeit (TAI) wird von über 400 hochpräzisen Atomuhren gemessen; sie basiert auf der exakten Messung von Sekunden und gibt so gewissermaßen das Tempo vor, in dem unsere Uhren ticken. Aktuelle TAI
  • Die Universal Time (UT1), eine Art Sonnenzeit, basiert auf der Erdrotation, also der tatsächlichen Länge eines Tages auf der Erde. Bei der Berechnung der UTC (und Ortszeiten weltweit) wird die UT1 dazu verwendet, die sehr präzise Zeitmessung von Atomuhren (TAI) mit der sich verlangsamenden Erdrotation abzugleichen. In der Praxis geschieht dies durch Schaltsekunden.

Wie wird die TAI gemessen?

Die Internationale Atomzeit ist ein extrem präzises Zeitsignal: Die zu erwartende Zeitabweichung der neuesten Atomuhren beträgt etwa eine Sekunde in 100 Millionen Jahren.

Das Geheimnis dieser unvorstellbaren Genauigkeit ist die korrekte Messung der Sekunde, welche die Basiseinheit unserer heutigen Zeitmessung darstellt. Im heute gebräuchlichen Internationalen Einheitensystem (SI) ist eine Sekunde als die Zeitspanne festgelegt, die ein Caesium-Atom für exakt 9.192.631.770 Schwingungen benötigt. Atomuhren messen diese Schwingungen, heute meist mithilfe sogenannter Caesium-Fontänen.

Um die Genauigkeit, die mit einer einzelnen Atomuhr erzielt werden kann, noch zu steigern, kombiniert das zuständige Internationale Büro für Maß und Gewicht (IBMG) bei der Berechnung der TAI die Zeitsignale von mehr als 400 Atomuhren in mehr als 50 Laboren weltweit. Die Zeitsignale werden dabei gewichtet - das bedeutet, dass das Signal von Atomuhren desto mehr Einfluss hat, je höher die Qualität des verwendeten Caesiums ist.

Atomuhren in Deutschland, Österreich und der Schweiz

Auch in Deutschland, Österreich und in der Schweiz werden Atomuhren unterhalten, die zur Ermittlung der TAI beisteuern.

Deutschland

Die nationale Atomzeit für Deutschland TA(PTB) basiert auf der Zeitmessung der Atomuhren in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig.

Österreich

Das österreichische Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) in Wien trägt mit seinen Atomuhren zur Messung der TAI bei. Das nationale Zeitnormal für Österreich wird UTC(BEV) genannt.

Schweiz

In der Schweiz ist das Eidgenössisches Institut für Metrologie (METAS) in Wabern bei Bern für die Darstellung der Sekunde und damit für die Errechnung der schweizerischen Atomzeit TAI(CH) zuständig.

Warum benutzen wir UTC statt TAI?

Die Präzision von Atomuhren ist Segen und Fluch zugleich. Einerseits bildet die TAI die Grundlage für Technologien, die auf genauer Zeitmessung basieren – z.B. satellitengestützte Systeme für die Flugsicherung und zur Bestimmung von geographischen Koordinaten. Andererseits dreht sich die Erde immer langsamer, und die Tage werden so mit der Zeit immer länger.

Diese stete Veränderung der Sonnenzeit oder “astronomischen Zeit” wird von der TAI nicht berücksichtigt, sodass sie immer etwas zu schnell tickt. Deswegen werden die Atomzeit TAI und die Sonnezeit UT1 bei der Berechnung der UTC ständig miteinander verglichen. Wenn sich die Zeitverschiebung zwischen den beiden an 0,9 Sekunden annähert, wird eine Schaltsekunde angeordnet.

Themen: Zeitmessung, Zeitzonen, Schaltsekunden, Weltzeit

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Koordinierte Weltzeit (UTC)

13:40:08

Dienstag, 23. Oktober 2018

Ortszeiten weltweit orientieren sich an der UTC.

Mehr Infos zur UTC

Internationale Atomzeit (TAI)

13:40:45

Dienstag, 23. Oktober 2018

TAI – Momentan 37 Sekunden vor UTC

UTC und Zeitzonen

  1. UTC Zeitzone: Was ist Coordinated Universal Time?
  2. Wie wird die UTC gemessen?
  3. UTC vs GMT: Was ist der Unterschied?
  4. Universal Time (UT)
  5. Atomzeit: Die Internationale Atomzeit (TAI)
  6. Warum gibt es Zeitzonen?
  7. Wie viele Zeitzonen gibt es?
  8. Welches Land hat die meisten Zeitzonen?
  9. 7 unglaubliche Fakten zur Datumsgrenze
  10. 8 unglaubliche Fakten zur Zeit
  11. In welcher Zeitzone liegt Deutschland?

Zeitzonen-Weltkarte


Schaltsekunden

  1. Schaltsekunde – nächste Schaltsekunde 2018
  2. Schaltsekunden: Atomzeit und die Erdrotation
  3. Schaltsekunde – Pro und Contra
  4. Tage dauern nicht exakt 24 Stunden
  5. Jahre dauern nicht exakt 365 Tage
  6. Atomzeit: Die Internationale Atomzeit (TAI)
  7. Wie funktioniert eine Atomuhr?

Themenüberblick

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