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Die Zeit der Schaltsekunde ist vorbei: Die Welt stimmt dafür, dass die Uhren nicht mehr angehalten werden

Wie und ob die Atomzeit mit der Erdrotation synchronisiert werden soll, ist noch umstritten.

Von Elizabeth Gibney

Die Praxis, den offiziellen Uhren Schaltsekunden hinzuzufügen, um sie mit der Erdrotation in Einklang zu bringen, wird ab 2035 eingestellt, so die Entscheidung der weltweit führenden Metrologiebehörde.

Diese Entscheidung wurde von Regierungsvertretern aus aller Welt auf der Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) am 18. November bei Paris getroffen. Das bedeutet, dass die astronomische Zeit (UT1) ab 2035 oder möglicherweise früher um mehr als eine Sekunde von der koordinierten Weltzeit (UTC) abweichen darf, die auf dem gleichmäßigen Ticken der Atomuhren beruht. Seit 1972 wurde immer dann, wenn die beiden Zeitsysteme um mehr als 0,9 Sekunden auseinanderklafften, eine Schaltsekunde hinzugefügt.

Die Beendigung der Anpassungen ist für die Zeit- und Frequenzforscher ein großer Fortschritt“, sagt Georgette Macdonald, Generaldirektorin des Metrology Research Centre in Halifax, Kanada. „Ich freue mich, dass ihre Bemühungen uns zu diesem Moment geführt haben.“

Schaltsekunden sind nicht vorhersehbar, da sie von der natürlichen Rotation der Erde abhängen. Sie stören Systeme, die auf einer präzisen Zeitmessung basieren, sagt Macdonald, und können im digitalen Zeitalter verheerende Folgen haben. Die Facebook-Muttergesellschaft Meta und Google gehören zu den Technologieunternehmen, die die Abschaffung der Schaltsekunden gefordert haben.

Die CGPM – die auch das internationale Einheitensystem (SI) überwacht – hat vorgeschlagen, dass mindestens ein Jahrhundert lang keine Schaltsekunde hinzugefügt werden sollte, so dass UT1 und UTC um etwa eine Minute aus der Synchronisation rutschen. Die Organisation plant jedoch, sich mit anderen internationalen Organisationen zu beraten und bis 2026 eine Entscheidung darüber zu treffen, ob und inwieweit die Abweichungen nach oben begrenzt werden sollen.

Zeit für Veränderungen

Vertreter Kanadas, der Vereinigten Staaten und Frankreichs gehörten zu denjenigen, die auf der CGPM die Abschaffung der Schaltsekunde vor 2035 forderten. Russland jedoch, das gegen den Vorschlag stimmte, möchte die Abschaffung auf 2040 oder später verschieben, um technische Probleme mit seinem Satellitennavigationssystem GLONASS zu lösen.

Das russische System sieht Schaltsekunden vor, während das Global Position System (GPS) und andere Systeme sie bereits ignorieren. Die Entscheidung bedeutet, dass Russland möglicherweise neue Satelliten und Bodenstationen installieren muss, sagt Felicitas Arias, ehemalige Direktorin der Zeitabteilung des Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM) in Sèvres, Frankreich.

Astronomen, die sich bei der Ausrichtung ihrer Teleskope auf UT1 verlassen, werden sich ebenfalls umstellen müssen, sagt Elizabeth Donley, Leiterin der Abteilung Zeit und Frequenz am National Institute of Standards and Technology in Boulder, Colorado. Die derzeitige Situation sei jedoch unhaltbar und würde sich weiter verschlechtern, fügt sie hinzu. Verschiedene Organisationen handhaben die Schaltsekunde unterschiedlich (Google zum Beispiel streicht die zusätzliche Sekunde in den 24 Stunden um Mitternacht UTC). Dies führt zu einer Mehrdeutigkeit zwischen den Zeitquellen von bis zu einer halben Sekunde, sagt sie, „das ist enorm“.

Obwohl sich die Erdrotation aufgrund der Anziehungskraft des Mondes langfristig verlangsamt, hat die Beschleunigung seit 2020 das Problem noch dringlicher gemacht, denn zum ersten Mal muss möglicherweise eine Schaltsekunde entfernt statt hinzugefügt werden. Die UTC musste bisher nur einen Takt verlangsamen, um auf die Erde zu warten, und nicht vorspringen, um sie einzuholen. „Es wird als eine Art Y2K-Problem beschrieben, weil es einfach etwas ist, mit dem wir uns noch nie befassen mussten“, sagt Donley.

Es besteht die Möglichkeit, dass die Internationale Fernmeldeunion (ITU) die Pläne für die Umstellung im Jahr 2035 durchkreuzen könnte. Die ITU hat 2015 die Entscheidungsbefugnis über die Schaltsekunde an die CGPM abgegeben, und laut Arias hat ihre Arbeitsgruppe dem Vorschlag der CGPM zugestimmt. Die ITU behält jedoch die Kontrolle über die Verbreitung der UTC und könnte argumentieren, dass die Zeit für die Umstellung noch nicht reif sei, sagt sie. „Das ist die Sache, die uns ein wenig nervös macht“.

Feiner Unterschied

Obwohl die Uhren der Menschen seit Jahrtausenden auf die Erdrotation abgestimmt sind, werden die meisten Menschen vom Wegfall der Schaltsekunde kaum etwas spüren. „In den meisten Ländern gibt es einen einstündigen Unterschied zwischen Sommer- und Winterzeit“, sagt Arias. „Das ist viel mehr als eine Sekunde, aber es hat keine Auswirkungen auf uns.“

Künftige Metrologisten könnten elegantere Wege als die Schaltsekunde finden, um UTC und UT1 anzugleichen. An dem Punkt, an dem der Unterschied signifikant wird, „werden wir besser in der Lage sein, ihn auszugleichen, als wir es jetzt sind“, sagt Macdonald.

Oder sie werden sich nicht darum kümmern, fügt Arias hinzu. Wenn der Unterschied groß genug wird, könnten die Länder ihre gesetzliche Zeitzone dauerhaft um eine Stunde verschieben, sagt sie. Oder wir könnten sogar unser Zeitgefühl völlig von der Sonne abkoppeln, um eine einzige Weltzeitzone zu schaffen, in der verschiedene Länder die Sonne zu unterschiedlichen Tages- oder Nachtzeiten über dem Kopf sehen. „Das könnte eine Lösung sein“, sagt sie. „In der Wissenschaft werden bereits keine Ortszeiten verwendet, wir sprechen in UTC.“

Bild: Zeit, Atom und Mensch
Autor: Gerd Altmann
Quelle: pixabay.com
Lizenz: public domain
Textquelle via Nature

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