Die Sache mit der Zeit I
| Zunächst ist Zeit etwas Relatives: Sie kann
sehr schnell vergehen, buchstäblich wie im Fluge, oder sie kann sich ewig
hinziehen, wenn man am Startplatz auf den richtigen Wind warten muss. Dann ist Zeit etwas Absolutes. Wir kennen die verschiedenen Zeitabschnitte, vom Jahr (ein Umlauf der Erde um die Sonne), vom Tag (eine Erdrotation) und als kleine Einheit die Sekunde. Letztere ist eine Basiseinheit, wie das Meter für die Länge, das Kilogramm für die Masse, das Mol für die Stoffmenge oder das Kelvin für die Temperatur. Man kennt insgesamt sieben Basiseinheiten. In der Praxis kann man die Zeit in verschiedenen Einheiten angeben und sich auf unterschiedliche Bezugspunkte beziehen. In der Fliegerei tauchen Begriffe - Abkürzungen sind hier immer gut - wie LT, GMT, MEZ, UTC auf. Braucht man so viele Angaben und was bedeuten sie überhaupt? Nun wäre es einfach die Zeiteinheiten z. B. von der Tageslänge abzuleiten. Ein Tag dauert 24 Stunden, zu 60 Minuten, die Minute zu 60 Sekunden. (Könnte man die Zeiteinheiten heute definieren, würde man sicher das Dezimalsystem verwenden, d. h. die Stunde zu 100 Minuten usw.) So ist die Sekunde also der 86.400ste Teil einer Erdumdrehung. Diese Rechnung hat Jahrhunderte lang funktioniert. Doch für heutige Ansprüche ist die Erde eine schlechte Uhr. Die Erdrotation dauert nämlich nicht immer gleich lang. Der Mond bremst die Erde ständig ab, der Tag wird dadurch immer länger. Zur Zeit der Dinosaurier war ein Tag fast zwei Stunden kürzer. Für weitere Unregelmäßigkeiten sorgen unterschiedliche Windströmungen, Erdbeben, Verlagerung von Massen im Erdinneren. Damit würde sich die Länge einer Sekunde ständig ändern, wenn auch nur um Millisekunden. Die Wissenschaft und Technik verlangt nach immer genaueren Werten. Damit das GPS hinreichend genau funktioniert, müssen die Uhren schon sehr genau gehen. Als anschaulicher Vergleich: in einer Million Jahren darf es nur eine Abweichung von einer Sekunde geben, die genauesten Uhren schaffen diese Abweichung in 10 Millionen Jahren. Also setzen sich 1967 Wissenschaftler aus 40 Ländern in Paris an einen Tisch und beschlossen wie lang eine Sekunde dauert. "Die Sekunde ist das 9 192 631 770fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung." Im Gegensatz zur Erde ticken die Cäsiumatome immer gleich. In Deutschland überwacht und kontrolliert die Technische Bundesanstalt (PTP) in Braunschweig die Zeiteinheit mit so genannten Atomuhren.
Ein gewaltiger technischer Aufwand, um die Zeit zu messen. Die Dauer einer Sekunde richtet sich - einfach gesagt - nach den Schwingungen des Cäsiumatom mit der Atommasse 133. Unser Leben richtet sich aber in der Praxis weiterhin nach dem Stand der Sonne. Da die Erduhr aber im Vergleich zu den Cäsiumatomen ungleichmäßig tickt, kommt es zu Abweichungen zur Atomzeit. Es ist nun mal Mittag, wenn die Sonne am höchsten steht. Seit Einführung der Atomzeit beträgt der Unterschied zwar nur eine halbe Minute, immerhin. Damit aber in hundert Jahren kein Zeitchaos entsteht, wird die Atomzeit in Abständen der Erdrotation angeglichen. Am 30 Juni 2004 ist es mal wieder so weit: Um Mitternacht halten die Zeitwächter - die Behörde hat ihren Sitz in Paris - die Zeit um eine Sekunde an, so dass die Erde aufholen kann. So viel zum theoretischen Hintergrund. Was die für die Fliegerpraxis benötigten Abkürzungen UTC, GMT, MEZ ... bedeuten, ist Thema des nächsten Monats. |