Schweizer Zeit Ende Sommerzeit und 50 Jahre Atomsekunde

Medienmitteilungen, METAS, 24.10.2017

Der kommende Sonntag wird 25 Stunden dauern. Am Sonntag, 29. Oktober, endet die Sommerzeit: Die Uhren werden um 3.00 Uhr auf 2.00 Uhr zurückgestellt. Ob Sommerzeit oder Normalzeit: Seit fünfzig Jahren wird die Einheit der Zeit, die Sekunde, durch Eigenschaften eines Atoms und nicht mehr durch die Umdrehung der Erde bestimmt. Im kommenden Jahr wird die Sommerzeit vom 25. März bis am 28. Oktober dauern, vom letzten Sonntag im März bis zum letzten Sonntag im Oktober.

FoCS-2
Fontaine Continue Suisse FoCS-2, das vom METAS in Zusammenarbeit mit dem Laboratoire Temps Fréquence (LTF) der Universität Neuenburg entwickelte Primär-Frequenznormal, mit dem die Sekunde mit der höchsten Genauigkeit realisiert werden kann.

Von der astronomischen Zeit zur Atomzeit
Die Zeit wird schon seit Jahrtausenden gemessen. Dabei stützte man sich auf die Bewegung der Erde gegenüber der Sonne, besonders auf die Beobachtung der Drehung der Erde um ihre eigene Achse. So wurde dann auch die Einheit der Zeitmessung, die Sekunde, an die Drehung der Erde gebunden: Die Länge eines mittleren Sonnentages wurde per Definition auf 86'400 Sekunden festgelegt (1 Tag zu 24 Stunden, die Stunde zu 60 Minuten, die Minute zu 60 Sekunden). Die Drehgeschwindigkeit der Erde ist jedoch nicht konstant. Das machte sich ab dem 20. Jahrhundert bei hochpräzisen Zeitmessungen bemerkbar. Seit den Fünfziger Jahren verfügen wir über Atomuhren, mit denen man die Sekunde um ein Vielfaches präziser und stabiler bestimmen kann als mittels der Erddrehung. Im Oktober 1967 wurde an der Conférence Générale des Poids et Mesures in Paris die Sekunde mithilfe eines atomaren Vorgangs neu definiert. Seit fünfzig Jahren wird die Sekunde durch das Messen eines Übergangs in Atomen des Elements Cäsium bestimmt.
Am genausten messbare Einheit
Die Frage, was Zeit überhaupt sei, ist letztlich eine philosophische Frage, die kaum beant-wortet werden kann. Hingegen lässt sich einfach sagen, wie Zeit prinzipiell gemessen werden kann: Man zählt von einem beliebig festgelegten Nullpunkt an regelmässige Ereignisse (zum Beispiel Schwingungen eines Pendels, die Bewegung eines Uhrwerks oder Schwingungen in einem Atom) und bildet damit eine Zeitskala. Die aktuelle Zeit ist dann ein Punkt auf dieser Zeitskala. Je regelmässiger die Ereignisse, die gezählt werden, desto genauer kann die Zeit gemessen werden. Weil die in Atomuhren genutzten Schwingungen von Cäsiumatomen so regelmässig sind, können wir mit Atomuhren die Zeit mit höchster Genauigkeit bestimmen. Die Sekunde ist die Masseinheit, die um Grössenordnungen am genausten von allen Einheiten bestimmt werden kann. Die besten Atomuhren der Welt erlauben es, die Sekunde bis auf 16 Stellen nach dem Komma genau zu messen.
Das Eidgenössische Institut für Metrologie (METAS), das zuständig ist für die offizielle Schweizer Zeit, hat in Zusammenarbeit mit dem Laboratoire Temps Fréquence (LTF) der Universität Neuenburg das Primär-Frequenznormal FoCS-2 (Fontaine Continue Suisse, kon-tinuierliche Cäsiumfontäne) entwickelt, mit welchem die Sekunde so genau realisiert werden kann, dass in 30 Millionen Jahren lediglich eine Sekunde Abweichung von der genauen Zeit zu verzeichnen ist.
Höchste Genauigkeiten bei der Messung von Zeit sind nicht Selbstzweck. Je genauer Zeit-messungen durchgeführt werden können, desto besser funktionieren beispielsweise Kom-munikations- oder Satellitennavigations-Systeme.

Dokumentation

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