Wie Spät Ist Es Jetzt Auf Hawaii
Dice Uhrzeit? Wieviel Uhr ist es?
Die Atomuhr weiß es besser. Auf jeden Autumn besser als alle anderen Uhren, die wir kennen. Sie beantwortet mit schier unglaublicher Präzision die Frage:
Wie spät ist es genau?
Denn wenn Du exakt wissen möchtest wie spät es in Germany ist, dann ist dice Atomuhr genau das richtige Werkzeug für Dich.
Präzise und exakt gibt Dir die Atomuhr Auskunft über die genaue Uhrzeit. Wenn Du es wirklich mal ganz genau wissen musst: Beispielsweise in der Wissenschaft, der Raumfahrt, als internationaler Referenzwert oder einfach nur, weil Du die eigene Armbanduhr mal wieder auf die genaue Uhrzeit einstellen möchtest. Ok, letzteres ist ein bisschen übertrieben, denn nach den Standards der Atomuhren, geht im Moment nachdem Du die Armbanduhr gestellt hast, diese schon wieder nicht genau. Bei der Armbanduhr geht es as well mehr um eine für den Laien nachvollziehbares Praxisbeispiel zur Nutzung der Uhrzeit der Atomuhr.
Auch zur Bestimmung der koordinierten Weltzeit (UTC) wird auf die Atomuhr zurückgegriffen. Funkuhren werden ebenfalls über die von der Atomuhr ermittelte Zeit gesteuert. Hierfür gibt es spezielle Zeitzeichensender, dice seit 2002 mit GPSTechnik arbeiten. In Deutschland ist dies der Langwellensender DCF77 in Mainflingen.
Warum ist die Atomuhr so genau?
Der Taktgeber macht'south!
Die Atomuhr wird auch „Referenzuhr" genannt, weil sie sich die physikalischen Eigenschaften von Atomen zunutze macht. Atome sind daher der ideale Taktgeber, solange sie in einer stabilen Umgebung gehalten werden.
Im Prinzip arbeiten alle Uhren mit einem Taktgeber: Bei der Quarzuhr ist es ein Schwingquarz, bei mechanischen Uhrwerken die Unruh. Die dem mechanischen Prinzip inhärente relative Ungenauigkeit machen diese Fine art Taktgeber jedoch, insbesondere über längere Zeiträume hinweg, zu einem unzuverlässigen Werkzeug. Insbesondere, wenn es auf höchste Genauigkeit ankommt, wie beispielsweise in der Raumfahrt.
Wie funktioniert dice Atomuhr?
Hier kommt nun die Atomuhr ins Spiel. Als Taktgeber funktionieren Cäsiumatome, die in einem Ofen verdampft werden. Homo erreicht damit, dass sich die Atome in ihren zwei möglichen energetisch tiefsten Zuständen befinden. Bei der anschließenden magnetischen Bestrahlung werden die Atome nach ihrem Zustand sortiert und getrennt.
Einer dieser beiden Zustände wird nun mittels Mikrowellenstrahlung im sogenannten Hohlraumresonator dazu veranlasst den Zustand zu wechseln. Hierbei verlassen sie den Resonator und werden erneut sortiert und dice Atome, die ihren Zustand gewechselt haben, werden in einer speziellen Kammer gesammelt. Nachdem homo die Frequenz bestimmt hat, bei der die meisten Cäsium-Atome gesammelt wurden (also ihren Zustand gewechselt haben), wird diese Frequenz gehalten bzw. nach 9.192.631.770 Periodendauern ist eine Sekunde erreicht. Dies ist auch gleichzeitig die heute und seit 1967 gültige Definition einer Sekunde.
Bis dahin wurde die Sekunde auf Basis astronomischer Messungen ermittelt. So beispielsweise mit der sogenannten Sonnensekunde. Die Sonnensekunde ist als ein Bruchteil (1/86 400) des mittleren Sonnentages definiert. Ziemlich genau, auch wenn man heute eher sagen würde ziemlich ungenau.
Wo steht die Atomuhr?
Prinzipiell kann eine Atomuhr überall betrieben werden. Für Deutschland ist dies dice Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Dort wurde 1969 die als CS1 bezeichnete Atomuhr in Betrieb genommen. Am 26.07.1978 wurde per Zeitgesetz die gesetzliche Zeitbestimmung durch die CS1 des PTB definiert. Die CS1 wurde 1991 in ihrer Funktion durch ihren 1985 in Betrieb genommenen Nachfolger CS2 abgelöst.
Es gibt noch weitere Atomuhren in Frg, die aber zum Teil ebenfalls von der CS2 gesteuert werden: So in Mainflingen, in der Nähe von Frankfurt am Main. Hier wird dice Atom-Uhrzeit in Radiosignale umgewandelt, die, wie bereits zuvor erwähnt, „dann ein Langwellensender, der "Zeitsignalsender DCF77", an alle Funkuhren in Deutschland [sendet]: an die Bahnhofsuhren, dice Uhren der Radio- und Fernsehstationen - und an jeden Funkwecker im Umkreis von 2000 Kilometern." (Quelle: http://www.fluter.de/die-zeitmacher)
Wie genau ist die Atomuhr?
Ziemlich genau. ;-) Dice zuvor genannte CS2 des PTB in Braunschweig ist so genau, dass es nach der gegenwärtigen Technik xxx Millionen Jahre dauern würde, bis sie um eine Sekunde „falsch" gehen würde! Aber selbst an dieser für den Laien doch nahezu unerreichbar erscheinenden Genauigkeit wird weiter gefeilt und die Forscher am PTB und auch weltweit arbeiten an immer genaueren Uhren.
Um diese doch etwas abstrakte Zeit von 30 Millionen Jahren etwas greifbarer zu machen: Wenn homo in der Erdgeschichte 30 Millionen Jahre zurückgeht, landet human being ungefähr in der Zeit der Erdgeschichte als größere Säugetiere, „kurz" (drei Millionen Jahre) bevor die Landbrücke zwischen Afrika und Eurasien entstand. Und wohlgemerkt: In dieser Zeit weicht die Zeitmessung mittels der CS2-Atomuhr lediglich um eine satte Sekunde ab! Ziemlich genau, oder?
Naja, kommt drauf an. Die neuesten Generationen von Atomuhren, wie die NPL-CsF2, schaffen eine Abweichung von 729 Millionen Jahren. Das ist ungefähr der Zeitpunkt an dem mit einfachen Schwämmen dice ersten tierischen Lebensformen auf der Erde entstanden sind.
Sind Atomuhren radioaktiv?
Aufgrund der verwendeten Cäsium-Atome wird häufig angenommen, dass bei der Verwendung von Atomuhren Radioaktivität im Spiel ist. Dem ist aber nicht and then. Cäsium-133-Atome sind nicht radioaktiv. Dies würde auch dem Zweck einer Atomuhr zuwiderlaufen, denn radioaktive Atome zerfallen und wären demnach völlig ungeeignet einen konstanten Wert zu bestimmen. Entscheidend ist ja, dass die Atome immer wieder neu „gezählt" werden können und dafür ist ein stabiler, und damit vergleichbarer, Zustand unverzichtbar.
Darüber hinaus müssen nicht zwingend Cäsium-133-Atome verwendet werden. Es gibt auch Atomuhren, dice mit Rubidium oder Wasserstoff betrieben werden. Wasserstoff wird allgemein weniger mit Radioaktivität assoziiert, wobei auch dies möglich ist, wie beispielsweise bei Tritium. Entscheidend ist auch hier wieder, dass dice Isotope, dice bei der Atomuhr verwendet werden stabil, as well gerade nicht radioaktiv, sind.
Seit wann gibt es Atomuhren?
Die erste Atomuhr wurde im Jahre 1949 konstruiert. Wenn auch nicht ihr Konstrukteur, so gilt dennoch der Nobelpreisträger Isidor Isaac Rabi als derjenige, der den Grundstein für dice heutigen Atomuhren gelegt lid.
Bereits seit 1930 arbeitete er an Magnetresonanzverfahren (heute auch im Rahmen der Kernspinresonanzspektroskopie allgemein geläufig), die dazu führten, dass er 1944 den Nobelpreis für Physik erhielt und 1945 den Bau einer Atomuhr ins Spiel brachte.
Vier Jahre später erfolgte dice Umsetzung und die erste relativ „genaue" Atomuhr folgte dann 1955 am National Concrete Laboratory in Großbritannien. Seitdem wurden Atomuhren immer weiter verfeinert und erreichen heute eine für damalige Verhältnisse ungeahnte Genauigkeit in der Zeitmessung.
Source: https://atomuhr-zeit.de/
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