SchaltsekundeDie grauen Herren von Genf

Schaltsekunde: Ja oder nein? Seit Jahren tobt innerhalb der Vereinten Nationen der Streit über die Weltzeit. Die Geschichte einer kuriosen Debatte, die viel zu lange dauert. von 

Momo für Erwachsene, zu bestaunen auf YouTube : Ein blasser Herr mit grauem Haar beugt sich über einen grauen Tisch und spricht in ein Mikrofon. Hunderte Zuhörer, vorwiegend ältere Männer, kauern auf den Bänken des Konferenzsaals und starren ins Leere. Sie wissen, worum es geht. Der graue Herr, ein Amerikaner, will ihnen Zeit stehlen. Anders als in der Urfassung von Michael Endes Märchen geht es aber nicht um Stunden oder Minuten, sondern lediglich um Sekunden. »Schaltsekunden führen zu Störungen in einem sonst kontinuierlichen Zeitfluss«, ruft er. Alle ein bis zwei Jahre machen sie unseren Tag einen Augenblick länger – untolerierbar!

Eine Schaltsekunde, was war das noch mal? Es wäre wohl der Job von Momos Freund Meister Hora, zu erklären: Schaltsekunden sind notwendig, weil die Menschen zwei Uhren haben. Die erste Uhr orientiert sich am Lauf der Planeten. Für sie entspricht eine Sekunde dem 86.400. Teil einer vollständigen Drehung der Erde. Die zweite Uhr zählt die unermüdlichen Oszillationen eines Cäsium-Atomkerns. Schwingt dieser 9.192.631.770 Mal hin und her, verstreicht auf der Atomuhr eine Sekunde.

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Aber die beiden Chronometer laufen nicht synchron, denn die Zeiger der Erduhr ticken langsamer als die der verlässlicheren Atomuhr. Schuld sind die Gezeitenkräfte von Mond und Sonne, starke Winde oder Ozeanströmungen. Sie bremsen den sich drehenden Erdball insgesamt ab. Heute vergehen zwischen zwei Sonnenaufgängen im Sommer grob zwei Millisekunden mehr als vor zweihundert Jahren. Jeden Tag geht die Erduhr also ein klein bisschen langsamer als die Atomuhr, über die Jahre wird aus dem winzigen Unterschied eine Differenz von Sekunden.

Da kommt die Schaltsekunde ins Spiel. Sie wird immer dann eingeschoben, wenn der Unterschied zwischen den zwei Uhren fast eine Sekunde beträgt. Seit ihrer Einführung im Jahr 1972 geschah das bisher 24 Mal. Statt von 23:59:59 auf Mitternacht zu schalten, springt die Anzeige von Atomuhren dann ausnahmsweise zunächst auf 23:59:60. Funkuhren bleiben einfach eine Sekunde lang stehen.

Diesem Schauspiel kann man wieder am 30. Juni dieses Jahres beiwohnen – zum letzten Mal, wenn es nach dem grauen Herrn geht. So sah es auch die Tagesordnung der internationalen Fernmeldeunion vor, die vergangenen Donnerstag in Genf tagte. Die Amerikaner hatten einen entsprechenden Antrag vorgelegt, und eine Umfrage unter den Mitgliedstaaten der UN ergab, dass der Plan genügend Unterstützer hätte. Doch dann kam alles anders. Unter anderen Nigeria , Armenien , die Niederlande , die Türkei und der Iran fühlten sich nicht ausreichend über das Für und Wider der Schaltsekunde informiert; die Abstimmung wurde um drei Jahre vertagt. Eine untergeordnete Studiengruppe soll nun die Diskussion wiederaufnehmen.

Den dort sitzenden Experten dürfte das wie blanker Hohn vorgekommen sein. Schließlich ringen sie schon zehn Jahre lang um die Schaltsekunde; immer wieder wurden alle Mitgliedstaaten zur Diskussion eingeladen. Wissenschaftlichen Klärungsbedarf gebe es längst nicht mehr, sagt ein Mitglied der Studiengruppe. Die Debatte sei altbekannt. Doch vielleicht fällt ja ein Entscheid deshalb so schwer, weil es längst nicht nur um Physik geht, sondern auch um wirtschaftliche, kulturelle und militärische Interessen.

Dabei hat die Schaltsekunde zunächst nur einen ganz praktischen Zweck: Sie bringt die offizielle Weltzeit – die seit 1968 von Atomuhren festgelegt wird – in Einklang mit dem Gang der Gestirne. Ohne Schaltsekunde würde die Sonne in Greenwich heute nicht mehr um Punkt zwölf an ihrem höchsten Punkt stehen, sondern um 24 Sekunden nach zwölf. Und irgendwann würde sie nicht mehr frühmorgens aufgehen, sondern zur Mittagszeit. Allerdings beinhaltet jede neue Schaltsekunde auch ein Risiko. Denn in der Satellitennavigation, im weltweiten Finanzsystem oder in Handynetzen macht eine Sekunde einen großen Unterschied. Wehe, da wird einmal etwas vergessen, wehe, ein System kommt mit der Schaltsekunde nicht zurecht – dann könnten Satelliten abstürzen oder Börsen crashen, fürchten Pessimisten. Erschwert wird die Sache dadurch, dass die zusätzliche Sekunde jedes Mal per Hand eingefügt werden muss, da sich die Drehgeschwindigkeit der Erde unregelmäßig ändert. In den neunziger Jahren brauchte man beispielsweise sieben Schaltsekunden, im vergangenen Jahrzehnt gerade einmal zwei.

Leserkommentare
  1. Wir ham ja sonst keine Probleme..

  2. Natürlich wusste ich, dass die Erde sich immer langsamer dreht, aber hatte ich da doch mit noch geologischeren Maßstäben gerechnet. Dass es eine Schaltsekunde gibt, erschloss sich mir vorher jedoch nicht, danke für die Information.

    Auch wenn ich zugeben muss, dass ich den militärischen Nutzen einer Sekunde mehr oder weniger - je nach Uhr eben - nicht wirklich sehe. Oder den wirtschaftlichen oder politischen. Es mag seine Auswirkungen auf diverse Computeranwendungen haben, aber ein Zeitunterschied würde doch nun nicht alles aus der Bahn werfen? Glaubt man, verschiedene Systemzeiten halten Hacker vom Leib? Stelle ich mir ulkig vor.

    Nun ja. Hoffen wir mal, die Schaltsekunde bleibt gewahrt. Alles andere würde ziemlich sinnlos sein.

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    • kisch_
    • 01. Februar 2012 1:33 Uhr

    Das Militär, das amerikanische zumal, ist sowohl auf GPS zum Navigieren angewiesen, als auch auf eine exakte Zeitbasis, um militärische Aktionen zu koordinieren.

    GPS basiert auf einer eigenen Atomuhr-genauen Zeitbasis, bei der die Schaltsekunden NICHT eingefügt werden, um die Sache für die ganzen GPS-Empfänger nicht komplizierter zu machen als notwendig. Bei GPS muß das zwecks Kompatibilität mit den existierenden Empfängern auch so bleiben.

    Die Zeitbasis des Militärs für den allgemeinen Gebrauch ("Zulu-Zeit") ist dagegen identisch mit der Weltzeit UTC, der Gegenstand der Diskussion im Artikel.

    Effektiv müssen die Militärs also derzeit mit zwei verschiedenen, aber essentiell wichtigen Zeitbasen leben, die sich durch die Schaltsekunden immer weiter voneinander entfernen, und das auch noch in einem unvorhersagbaren Rhythmus (ca. 1 Schaltsekunde alle 1-6 Jahre).

    Da die GPS-Zeit so bleiben muß wie sie ist, wär's für das Militär einfacher, wenn die Weltzeit sich in Zukunft wie die GPS-Zeit verhielte. Dann gäbe es nur noch eine konstante Differenz zwischen den Zeiten (aktuell 15s), die auch so bliebe.

    Aktuell muß man zB bei automatisierten Systemen, die mit der Weltzeit synchron bleiben sollen, nicht nur die Möglichkeit von Schaltsekunden vorsehen, sondern auch Verfahren, um den Systemen neu angesetzte Schaltsekunden mitzuteilen - zB Software-Updates. Alle paar Jahre die Atomraketen usw. mit Software-Updates zu traktieren, birgt natürlich unschöne Risiken...

    gruß kisch

    • lyriost
    • 31. Januar 2012 21:02 Uhr

    Nicht wissen, was Zeit ist, aber mit den Meßgeräten rumfummeln, typisch. ;-)

    • OZE
    • 31. Januar 2012 21:43 Uhr

    ..... man hat fast den Eindruck, wir sind mit Euro, Krieg, weltweitem Hunger und Umweltverschmutzung noch gut bediehnt.

    Bei dieser sekundengenauen Arbeitsgruppe sind wir bestimmt in guten Händen.

  3. ...oder wie soll man folgende Sätze aus dem Artikel verstehen?

    "Bis vor fünfzig Jahren liefen beide Chronometer ungefähr synchron. Doch die Zeiger der Erduhr tickten zunehmend langsamer als die der verlässlicheren Atomuhr".

    Aber wer weiss, wie gleichmäßig die Erde für Jahrmilliarden rotierte, bevor 1955 die erste Caesium-Atomuhr in Betrieb genommen und die Atomsekunde definiert wurde.

    Schließlich war die Welt bis in die 1940er Jahre auch komplett schwarz-weiss, wie unzählige Fotos von damals beweisen.

    "Begrabt mein Hirn an der Biegung des Flusses"

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    • simlei
    • 31. Januar 2012 23:11 Uhr

    Graben Sie Ihr Gehirn ruhig wieder aus, und möglicherweise fällt Ihnen dann ein, dass die Uhren früher nicht so genau gingen wie heute und deshalb sowieso dauernd Uhren-kalibrieren nötig war. Nichts für ungut =)

    • Boono
    • 01. Februar 2012 8:49 Uhr

    @5
    Das ist gar nicht so kompliziert. Bis 1960 wurde eine Sekunde als "Sonnensekunde" definiert und per Definition gesagt: Eine Sekunde ist der 86400ste der Dauer einer kompletten Erdumdrehung. Die Erdumdrehung veränderte sich schon immer stetig, aber nach der Definition der Sekunde als Sonnensekunde stört das ja nicht. Die Sekunde wird einfach immer "länger".

    Ab 1967 wurde als Zeitbasis jedoch die Atomuhr genommen. Diese Sekunde ist immer gleich lang und ändert sich auch über Jahrtausende nicht.

    Damit driften die Sonnensekunde und die Atomsekunde langsam auseinander und machen den Vorgang der allmählichen Abbremsung der Erde sichtbar, den es schon immer gab.

    "Aber wer weiss, wie gleichmäßig die Erde für Jahrmilliarden rotierte, bevor 1955 die erste Caesium-Atomuhr in Betrieb genommen und die Atomsekunde definiert wurde."

    Ich habe das nicht so verstanden, dass in dem Artikel behauptet wird, die Erde habe sich früher stets regelmäßig gedreht. Im Gegenteil wird an einer Stelle doch sogar gesagt, vor zweihundert Jahren waren die Sommertage noch um 2 Millisekunden kürzer. Es wird lediglich gesagt, dass die ersten Atomuhren zunächst synchron mit den Gestirnen liefen, bis eben nach einigen Jahren größere Abweichungen festgestellt werden konnten, und so kam man wohl auf die Idee mit den Schaltsekunden, damit Atomzeit und "Erdzeit" synchron bleiben.

    Was ich mich allerdings frage, ist: Greenwich wurde 1884 als Referenzpunkt festgelegt, also als Nullmeridian. Wenn die Schaltsekunden aber erst rund 80, 90 Jahre später eingeführt wurden, müsste es bis dahin doch schon eine Abweichung gegeben haben, sodass also in Greenwich die Sonne ohnehin bereits seit langem nicht mehr um Punkt 12 Uhr mittags am höchsten stehen dürfte. Weiß da jemand mehr?

    • simlei
    • 31. Januar 2012 23:11 Uhr

    Graben Sie Ihr Gehirn ruhig wieder aus, und möglicherweise fällt Ihnen dann ein, dass die Uhren früher nicht so genau gingen wie heute und deshalb sowieso dauernd Uhren-kalibrieren nötig war. Nichts für ungut =)

    • iboo
    • 31. Januar 2012 23:32 Uhr

    -Umstellung wenn man mit wissenschaftlichen Zeitreihen arbeitet. Denn die werden überall anders behandelt: Mal wird alles um eine Stunde verschoben, mal nicht, mal werden einfach Stunden weggelassen etc. - und nie dokumentiert was jeweils gemeint ist. Präzises Arbeiten wird dadurch praktisch unmöglich. Von mir aus könnte Europa es nun Russland nachtun und die alberne Zeitverschieberei bleiben lassen. Wenn wir es abends länger hell haben wollen können wir uns ja auch so darauf einigen, dass alles etwas früher anfängt.

    • kisch_
    • 01. Februar 2012 1:33 Uhr

    Das Militär, das amerikanische zumal, ist sowohl auf GPS zum Navigieren angewiesen, als auch auf eine exakte Zeitbasis, um militärische Aktionen zu koordinieren.

    GPS basiert auf einer eigenen Atomuhr-genauen Zeitbasis, bei der die Schaltsekunden NICHT eingefügt werden, um die Sache für die ganzen GPS-Empfänger nicht komplizierter zu machen als notwendig. Bei GPS muß das zwecks Kompatibilität mit den existierenden Empfängern auch so bleiben.

    Die Zeitbasis des Militärs für den allgemeinen Gebrauch ("Zulu-Zeit") ist dagegen identisch mit der Weltzeit UTC, der Gegenstand der Diskussion im Artikel.

    Effektiv müssen die Militärs also derzeit mit zwei verschiedenen, aber essentiell wichtigen Zeitbasen leben, die sich durch die Schaltsekunden immer weiter voneinander entfernen, und das auch noch in einem unvorhersagbaren Rhythmus (ca. 1 Schaltsekunde alle 1-6 Jahre).

    Da die GPS-Zeit so bleiben muß wie sie ist, wär's für das Militär einfacher, wenn die Weltzeit sich in Zukunft wie die GPS-Zeit verhielte. Dann gäbe es nur noch eine konstante Differenz zwischen den Zeiten (aktuell 15s), die auch so bliebe.

    Aktuell muß man zB bei automatisierten Systemen, die mit der Weltzeit synchron bleiben sollen, nicht nur die Möglichkeit von Schaltsekunden vorsehen, sondern auch Verfahren, um den Systemen neu angesetzte Schaltsekunden mitzuteilen - zB Software-Updates. Alle paar Jahre die Atomraketen usw. mit Software-Updates zu traktieren, birgt natürlich unschöne Risiken...

    gruß kisch

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