Atomuhr immer die aktuelle Uhrzeit

Die Uhrzeit bestimmt bei vielen Menschen heute das Leben. Sei es die letzten Minuten bis zum Feierabend, ein geplantes Treffen zu einer festen Uhrzeit und mehr, die Uhrzeit ist immer mit dabei. Dabei gehen weder Smartphones noch normale Armbanduhren wirklich genau. Sicherlich, um einen Anhaltspunkt zu erhalten, wie spät oder früh es gerade ist, reichen auch diese Möglichkeiten vollkommen aus.

Manchmal kommt es aber auf Bruchteile von Sekunden bei der Genauigkeit an, egal ob bei einem Experiment oder auch einfach aus technischem Interesse. Eine Atomuhr ist hier genau das richtige, denn diese zeigt die Uhrzeit mehr als genau an.

Was ist eine Atomuhr überhaupt genau?

Vergleichen Sie die Uhrzeiten verschiedener Uhren, werden Sie schnell feststellen, dass es hier eigentlich immer kleine Unterschiede gibt. Diese liegen meist im Bereich von wenigen Sekunden. Die genaueste Möglichkeit, um zurzeit die aktuelle Uhrzeit zu erfahren, ist eine moderne Atomuhr. Die Genauigkeit dieser Uhren resultiert in erster Linie von einer sehr geringen Abweichung zu einer idealen Uhr.

Die Abweichung liegt hier bei höchstens 25-12 Milliardstel Sekunde. Im Vergleich: Bei einer normalen Armbanduhr, wie die meisten Menschen diese tragen, liegt die Abweichung bei mehreren Sekunden, allein in einem Monat.

Wie funktioniert eine solche Uhr überhaupt?

Es sind natürlich physikalische Gesetze in Bezug auf das Verhalten der Atome, mittels welcher bei einer Atomuhr die exakte Zeit ermittelt wird. Der generelle Aufbau unterscheidet sich kaum von einer klassischen Uhr. Als Taktgeber werden jedoch Cäsium Atome verwendet, um eine maximal mögliche Gleichmäßigkeit erreichen zu können. Ein wenig Physik: Beim Übergang vom einen zum anderen Energiezustand erzeugen die verwendeten Atome elektromagnetische Wellen.

Bei einer gewissen Frequenz ist die Energieaufnahme der Atome zudem besonders hoch, direkt im Anschluss wird die Energie in die andere Richtung wieder abgegeben. Die Aufgabe eines Zählers ist nun, durch Ermitteln der Frequenz, bei welcher die meisten Atome den Zustand wechseln, die Dauer einer Sekunde festzulegen. Da die Abweichungen hier immer minimal sind, ist die Frequenz extrem stabil und eine extrem genaue Uhrzeit kann erreicht werden.

Atomuhr Deutschland – Jederzeit die genaue Zeit

Natürlich gibt es auch in Deutschland eine Atomuhr, die jederzeit die genaue Uhrzeit anzeigt. Diese Uhr befindet sich in Braunschweig und wird hier von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt betrieben und gewartet. Die Atomuhr in Braunschweig ist allerdings viel mehr als eine technische Spielerei, die vielen Menschen die genaue Uhrzeit verrät. Denn tatsächlich wird diese auch genutzt, um eine gesetzliche Zeitbestimmung zu ermöglichen.

Die Zeit, die von der Uhr angezeigt wird, ist also für gesetzliche Aspekte relevant. Die erste Atomuhr in Deutschland wurde bereits im Jahr 1969 in Betrieb genommen. Allerdings wurde dieses Modell im Laufe der Jahre nicht nur optimiert, sondern anschließend im Jahr 1991 durch ein neues Modell mit dem klangvollen Namen CS2 ersetzt, welche auch heute noch ihren Dienst verrichtet und die rechtlich relevante Uhrzeit verrät.

Für welche Zwecke ist eine Atomuhr überhaupt sinnvoll?

Oftmals ist es einfach nur Spielerei, wenn sich Menschen auf die Suche nach der möglichst genauen Uhrzeit machen. Allerdings gibt es natürlich auch ernste Gründe und Ursachen, warum eine exakte Zeitbestimmung nötig ist. Eine besonders wichtige hiervon ist die bereits erwähnte gesetzliche Uhrzeit. Diese ist ausschlaggebend in Deutschland, beispielsweise beim Jahreswechsel.

Bei einigen technischen Geräten in der Industrie ist zudem eine möglichst genaue Synchronisierung zu einem festgelegten Zeitpunkt nötig, um die richtige Funktionalität gewährleisten zu können. Auch hierfür kann der Einsatz einer modernen Atomuhr sehr praktisch sein. Auch in der Raumfahrt kommen moderne Atomuhren heute oft zum Einsatz, da es gerade auch in diesem Bereich oftmals auf die genaue Uhrzeit ankommt.

Kleine Atomuhren für den mobilen Einsatz..

Noch vor einigen Jahren waren Atomuhren sehr groß und dementsprechend gerade für den mobilen Einsatz überhaupt nicht geeignet. Allerdings geht der Trend heute immer mehr dazu über, eine besonders kleine Atomuhr zu entwickeln. Diese soll vor allem in der Wissenschaft und in der Praxis eingesetzt werden.

Ziel der Entwicklung ist es zudem, die Uhren preiswerter und sparsamer gestalten zu können. Denn nur so ist es in der Zukunft möglich, dass diese vielleicht sogar im privaten Bereich eingesetzt und genutzt werden können. Durch den massiven Aufwand der Entwicklung und die hierdurch resultierenden Kosten ist dies bis heute nämlich kaum möglich bzw. die absolute Ausnahme.

Die erste, relativ kleine Atomuhr wurde im Übrigen im Jahr 2003 vorgestellt. Mit einem Volumen von ca. 40 Kubikmetern ist diese deutlich kleiner als alle anderen Modell, die zur Zeit zu finden sind. Die Abweichung liegt hier bei einer Sekunde in 10.000 Jahren, dies ist immer noch um ein vielfaches genauer als jede normale Uhr. Alle Kalenderwochen des Jahres finden Sie unter https://kalenderwoche-online.de/.




Die Atomuhr online…

Wer die genaue Uhrzeit auch ohne eigene Atomuhr jederzeit erfahren möchte, benötigt hierfür in der heutigen Zeit lediglich einen Zugang zum Internet. Denn auch über das Internet kann die genaue Uhrzeit der Atomuhr abgelesen und in Erfahrung gebracht werden. Die Daten zur Uhrzeit werden hier direkt von der deutschen Uhr in Braunschweig empfangen und sind immer auf dem aktuellen Stand der Dinge.

Um Abweichungen von der genauen Atomzeit, beispielsweise durch technische Fehler, direkt beheben und ausgleichen zu können, werden die Daten im Zeitraum von etwa 2 bis 4 Stunden aktualisiert.

Die Geschichte der Atomuhr…

Im Grunde sind Atomuhren gar nicht so neu, wie viele Menschen auf den ersten Blick vielleicht denken würden. Die Geschichte der Atomuhren gehen nämlich bis weit in das 20. Jahrhundert zurück. In den 1930er Jahren kam der Physiker Isidor Rabi auf die Idee, mittels Atome eine genaue Uhrzeit zu ermitteln und somit die genaueste Uhr der Welt überhaupt zu bauen.

Von der ersten Idee an bis zur Vorstellung der ersten, wirklich funktionsfähigen Atomuhr vergingen dann noch einmal etwas mehr als 10 Jahren. Die Vorstellung erfolgte im Jahr 1946. Das National Bureau of Standards (NBS) in Maryland/USAentwickelte 1949 zusätzlich eine neuartige Uhr, die mittels Ammoniak-Molekülen als Schwingungsquelle funktioniert und die genaue Uhrzeit ermittelt.

Weiterführende Links und Quellen

Atomuhr