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Schaltsekunde zur Jahresmitte 2012

14.06.2012
Eine zusätzliche Sekunde bringt Sonnenzeit und Atomzeit wieder in Einklang

In der Nacht zum 1. Juli 2012 wird in die koordinierte Weltzeit UTC und in unsere Mitteleuropäische Sommerzeit MESZ wieder eine Schaltsekunde eingefügt. Auf 01:59:59 MESZ folgt erst 01:59:60 und dann 02:00:00. Der Internationale Erd-Rotations-Service (IERS) in Paris hat diese Zugabe verordnet.

Verglichen mit den hochgenauen Atomuhren, von denen heute unsere Zeit abgeleitet wird, liefert die Erddrehung zwar unser althergebrachtes, aber nach heutigen Maßstäben ein nicht ausreichend stabiles Zeitmaß. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig wird diese Schaltsekunde in die von ihr verbreiteten Zeitsignale einbauen.

Anders als die Schwingungsperioden von Atomen ist die Rotationsperiode der Erde nicht konstant. Als 1967 die Dauer der Atomsekunde festgelegt wurde, orientierte sich der damals definierte und bis heute gültige Zahlenwert – die Sekunde als das 9 192 631 770fache der Periodendauer einer Schwingung im Cäsiumatom – an astronomischen Daten vergangener Jahrzehnte, in denen sich die Erde noch etwas schneller drehte als heute.

Dies führt somit zu einer Sekunde, die etwas kürzer ist, als es der irdischen Tageslänge heute, geteilt durch 24 x 60 x 60, entspricht. Stimmten Atomzeit und Weltzeit UT1 – so nennen Astronomen die mittlere Sonnenzeit – im Jahr 1958 per rückwirkender Definition überein, so war im Jahr 1972 bereits eine Zeitdifferenz von 10 Sekunden aufgelaufen. Bis dahin hatte man Anpassungen in kleinen Schritten und zudem nicht weltweit auf die gleiche Weise vorgenommen. Dann entschloss man sich, fortan eine Zeitskala mit Schaltsekunden als weltweite Referenzzeit zu verwenden. Die Uhrzeit wird so in praktikabler Weise im Einklang – immer innerhalb von 0,9 Sekunden – mit der Weltzeit gehalten. Schaltsekunden machen seitdem aus der Atomzeit die „koordinierte Weltzeit“ UTC.

Wie unregelmäßig schnell sich die Erde dreht, sieht man daran, dass zwischen 1999 und 2006 sieben Jahre vergingen, bevor eine Schaltsekunde nötig wurde, danach waren es drei Jahre und nun 3,5 Jahre. Die aktuelle Tageslänge wird aus der Winkelstellung der Erde im Raum mit Bezug auf Quasare über Radioteleskope und auf die Satelliten des GPS-Navigationssystems ermittelt. Nun hat der IERS (http://www.iers.org), der diese Messungen sammelt und auswertet, die 25. Schaltsekunde seit dem 1.1. 1972 angeordnet. Die Einführung erfolgt weltweit zum selben Zeitpunkt: am 30. Juni 2012 nach 23:59:59 koordinierter Weltzeit, in unserer Zeitzone also am 1. Juli nach 01:59:59. Uhren, die in Übereinstimmung mit der gesetzlichen Zeit gehalten werden sollen, müssen dann um eine Sekunde angehalten werden. Besitzer von Funkuhren brauchen sich um nichts zu kümmern.

Weitere Informationen
Das Thema „Darstellung und Verbreitung der gesetzlichen Zeit" und speziell die Schaltsekunden werden auch auf den Internetseiten der PTB unter: http://www.ptb.de/zeit behandelt. Hier findet man außerdem die Details über die Kodierung der Schaltsekunde im DCF77-Signal.

Kontakt
Dr. Andreas Bauch, PTB-Arbeitsgruppe 4.42 Zeitübertragung,
Telefon: (0531) 592-4420, E-Mail: andreas.bauch@ptb.de

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de

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