Neue Atomuhr hält unsere High Tech-Welt im Takt

Unsere High-Tech-Welt hat einen neuen, deutlich genaueren Zeitgeber erhalten. In den USA ist nach zehnjähriger Entwicklungszeit die Atomuhr NIST-F2 in ihren Regelbetrieb überführt worden. Betrieben wird das System vom National Institute of Standards and Technology (NIST), das zum US-Handelsministerium gehört. Wie schon der Vorgänger F1 wird die Uhr ihre Daten dem Internationalen Büro für Maß und Gewicht in Paris zur Verfügung stellen und damit als weltweite Referenz für die Zeitmessung dienen.


Die Atomuhr F1 wurde im Jahr 1999 in Betrieb genommen. Ihr Nachfolgesystem ist nun dreimal genauer. Sie wird erst in rund 300 Millionen Jahren um eine Sekunde falsch gehen. Auch die F2 nutzt für ihre Zeitmessung die Schwingungen von Cäsium-Atomen. Die Verbesserung wurde dabei vor allem erzielt, indem die Messeinheit in eine Umgebung mit noch tieferer konstanter Temperatur eingebettet wurde.

Viele Systeme abhängig von exakter Zeit

Auf den ersten Blick wird nicht ersichtlich, welche Auswirkungen die Einführung des neuen Systems auf unseren Alltag haben könnte - denn Bruchteile einer Sekunde sind im Grunde nichts, was sich auf unser Leben auswirkt. Tom O'Brian, Leiter der Zeit-Abteilung am NIST, erklärte aber, dass solch genaue Uhren keineswegs nur im streng wissenschaftlichen Rahmen eine Bedeutung haben. Denn zahlreiche Systeme in unserer hochtechnisierten Welt sind stark von einer sehr exakten Zeitgebung abhängig.

"Moderne Telekommunikationssysteme benötigen eine Synchronisation im Bereich einer millionstel Sekunde am Tag", sagte er. Gleiches gilt für die Steuerungssysteme von Stromnetzen. GPS-Systeme müssen sogar mit einer Genauigkeit von einer milliardste Sekunde am Tag geeicht werden, um die aus der Relativitätstheorie bekannten Effekte auf die sich relativ schnell bewegenden Satelliten auszugleichen. "Alle diese Technologien und noch viele mehr, die wir jeden Tag nutzen, basieren auf einem exakten Timing und ihre Synchronisation ist nur mit Atomuhren möglich", so O'Brian.

Streng genommen würde für die Anforderungen all dieser Systeme auch die Genauigkeit des Vorgängers ausreichen. Steven Jefferts, einer der führenden Entwickler der neuen Atomuhr gab allerdings folgendes zu Bedenken: "Wenn wir in den 60 Jahren, in denen wir Atomuhren bauen, etwas gelernt haben, dann dies: Immer, wenn wir eine noch bessere Uhr gebaut haben, fand jemand eine Verwendung dafür, die niemand vorhergesehen hat."