Neue Uhr stellt alle bisherige Zeitmessung klar in den Schatten

Apple, Uhr, sbb, Schweizer Bahnhofsuhr Bildquelle: SBB
Ein neues Paar von Atomuhren soll alles, was es bisher in Sachen exakter Zeitmessung gab, in den Schatten stellen. Die nun erreichte Genauigkeit scheint auf den ersten Blick kaum mehr Sinn zu ergeben - doch verschiedene High Tech-Anwendungen könnten tatsächlich von dem System profitieren.

AtomuhrNicht hübsch, dafür sehr genau: Atomuhren
Entwickelt wurden die neuen Uhren an der Universität von Tokio. Die aktuell gebräuchlichen Hochpräzisions-Zeitmesser sind bereits so genau, dass sie in mehreren Millionen Jahren gerade einmal um eine Sekunde falsch gehen. Dies wurde bereits vor einiger Zeit deutlich übertroffen, als in den USA ein neues System entwickelt wurde, das einige Milliarden Jahre bräuchte, um diese leichte Ungenauigkeit zu entwickeln.

Bei letzterer Uhr wechselten die Forscher zur Beobachtung von Atom-Schwingungen vom üblichen Cäsium auf Strontium. Das ist auch bei der neuen Uhr der Fall. Um die Genauigkeit zu verbessern, werden dabei beide Systeme zusammengeschaltet. Sie sollen nun so präzise arbeiten, dass eine Abweichung von einer Sekunde nach der Theorie erst in rund 16 Milliarden Jahren auftreten würde - also zu einer Zeit, in der vielleicht sogar schon die auch aus den Überresten unserer Sonne hervorgegangene neue Generation von Sternen ihrem Ende entgegengeht.


Um den neuen Grad der Exaktheit zu erreichen, werden die Schwingungen einzelner Strontium-Atome in einem Kristallgitter beobachtet. Dieses ist dabei auf rund -180 Grad Celsius heruntergekühlt. Diese niedrige Temperatur soll gewährleisten, dass der Störeinfluss elektromagnetischer Wellen aus der Umgebung möglichst gering ist.

Benötigt werden Uhren, die mit möglichst hohen Präzisionsgraden laufen, von verschiedenen modernen Technologien. So sind beispielsweise unsere Telekommunikations-Netze auf sehr genaue Zeitsignale angewiesen, um nicht aus dem Takt zu kommen. Aber auch die Genauigkeit von Satelliten-Navigationssystemen hängt letztlich von der Genauigkeit der Zeitmessung für die Signallaufzeiten ab.

Unter Wissenschaftlern geht es aber auch um die nicht gerade triviale Frage, eine seit Jahrzehnten geltende Definition für eine der wichtigsten Maßeinheiten zu ändern. Bisher wird die Dauer seiner Sekunde über das Caesium definiert. "Durch die höhere Genauigkeit machen wir uns starke Hoffnungen, die Diskussion um eine Neudefinition der Sekunde voranzutreiben", erklärten die Entwickler der neuen Uhr. Apple, Uhr, sbb, Schweizer Bahnhofsuhr Apple, Uhr, sbb, Schweizer Bahnhofsuhr SBB
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