"Hüter der Zeit" streiten sich um die Schaltsekunde - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

"Hüter der Zeit" streiten sich um die Schaltsekunde

„Total verrückt“ nennt der Astronom Patrick Wallace vom Rutherford Appleton Laboratory in Oxford den Vorschlag, die Sekunde in Zukunft zu verlängern. Im Jahr 2006 soll auf einer UN-Konferenz entschieden werden, ob die Länge eines Jahres wie bisher bei Bedarf um eine Schaltsekunde verlängert wird oder ob man nach Alternativen sucht. Das berichtet das Fachmagazin Nature (Bd. 423, S. 671).

Bis 1956 war die Länge einer Sekunde definiert als der 86.400ste Teil eines Tages. Das war die logische Konsequenz aus der Tatsache, dass ein Tag 24 Stunden, eine Stunde 60 Minuten und eine Minute wiederum 60 Sekunden hat. Doch die Drehung der Erde unterliegt zahlreichen Schwankungen. Im Mittel werden die Tage wegen der Gezeitenkräfte des Mondes länger.

Um eine konstante Länge der Sekunde zu gewährleisten, musste man nach einer anderen Definition suchen. Im Jahr 1960 führte man die SI-Sekunde ein, die seit 1967 mit Hilfe von Atomuhren bestimmt wird. Man orientierte sich bei ihrer Festlegung an der mittleren Tageslänge in den Jahren von 1700 bis 1900.

Daraus entstand aber das Problem, dass Atomzeit (TAI) und astronomische Zeit (UT1) wegen der größer werdenden Tageslänge immer mehr auseinander drifteten. Als Lösung führte man am 01.01.1972 die koordinierte Weltzeit (UTC) ein. Sie verwendet die Sekundenlänge der Atomzeit, wird aber durch das Einfügen von Schaltsekunden immer wieder an die durch die Erddrehung festgelegte astronomische Zeit angepasst.

Vor allem für die Schifffahrt war das Festhalten an der astronomischen Zeit notwendig, da sie für die Navigation mittels der Position von Himmelskörpern benötigt wird. Doch seit Einführung des Global Positioning Systems (GPS) hat sich das geändert. Heute benötigen nur noch die Astronomen die UTC-Zeit.

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Gerade das GPS-System liefert heute ein Argument dafür, die Schaltsekunden aufzugeben und die reine Atomzeit als Weltzeit zu definieren: Bei der notwendigen sorgfältigen Synchronisation der GPS-Satelliten wurden die Schaltsekunden nicht berücksichtigt. Seit Einführung von GPS im Jahr 1980 hat sich die Differenz zwischen der internen GPS-Zeit und der offiziellen Weltzeit UTC auf 13 Sekunden aufsummiert. Eine versehentliche Verwechslung der Zeiten, etwa bei der Navigation von Flugzeugen, könnte zu Katastrophen führen.

Die Internationale Union für Telekommunikation (ITU), eine UN-Behörde, hat Astronomen in aller Welt um Lösungsvorschläge für dieses Dilemma gebeten. Als realistisch erscheint derzeit nur eine Entscheidung zwischen UTC- und TAI-Zeit, also die Wahl zwischen Beibehaltung oder Abschaffung der Schaltsekunden. Letzteres hätte unweigerlich zur Folge, dass unsere Nachfahren in einigen zehntausend Jahren in der Nacht zu Mittag essen müssten.

Kompromissvorschläge wie die Verlängerung der Sekunde haben wenig Aussicht auf Erfolg. Die Entscheidung wird vermutlich auf einer ITU-Konferenz im Jahr 2006 fallen.

Seit Einführung der UTC am 01.01.1972 gab es 22 Schaltsekunden. Zu diesem Stichtag betrug die Differenz zwischen UTC und TAI bereits 10 Sekunden, so dass die beiden Zeitsysteme heute um 32 Sekunden auseinander klaffen. Die nächste Schaltsekunde wird vermutlich am 1. Januar 2004 eingefügt. Doch weil die Tageslänge unter anderem auch von der jeweils vorherrschenden Windrichtung abhängt, wird die Entscheidung darüber erst in einigen Monaten fallen. Grundlage dafür sind die vom Internationalen Erdrotationsservice in Paris erhobenen Tageslängendaten.

Axel Tillemans
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