Die Naturwissenschaft bemüht sich heute, immer genauer zu messen, um unvorstellbare Feinheiten festzustellen. Das muß auch sein, weil erkannt wurde, daß man bisher viel zu sehr „über den Daumen gepeilt“ hatte. Die Kräfte der Natur sind aber meist so zart, daß sie schon durch das Einschalten der Meßapparate des Menschen verändert werden. Einerlei aber, was gemessen wird, die Zeitbestimmung spielt dabei eine entscheidende Rolle. Auch ihre Messung muß natürlich bis an die Grenze des Möglichen verfeinert werden.

Dabei hat sich das Kuriosum ergeben, daß die Uhren die Zeit genauer aufbewahren können, als die Astronomen sie zu bestimmen vermögen. Aber selbst die wegen der mangelhaften Genauigkeit der Uhren ständig notwendige Neubestimmung der Zeit, dieser Grundgröße der Naturwissenschaft und des täglichen Lebens gelingt vorläufig nur relativ, nämlich bezogen auf die Umdrehung der Erde um ihre Achse. Mit den bisherigen Mitteln läßt sich die Zeit nur auf 2/100Sekunden genau bestimmen. In Amerika konnte man jedoch schon auf etwa 2/1000oder Millisekunden kommen, indem man ein Fernrohr fest, genau senkrecht aufstellte. Dadurch werden alle Fehler vermieden, die durch ungenaue Lagerung eines beweglichen Instrumentes unausbleiblich sind, aber auch alle Fehler, die durch Ablenken der von den zur Zeitbestimmung benutzten Sternen kommenden Lichtstrahlen in der Atmosphäre bedingt werden.

Der Gang unserer zuverlässigsten Zeitbewahrer, der Quarzuhren, ändert sich von Tag zu Tag nur um zwei bis fünf Millisekunden. An Stelle eins Pendels oder einer Feder besteht das Herz dieser Apparate aus einem Quarzkristall. Unter der Einwirkung einer elektrischen Wechselspannung verändert er seine Länge rhythmisch. Weil dieser Schwingungsrhythmus wesentlich genauer eingehalten wird als der von Pendeln oder Federn, ist der Quarzkristall ein so idealer Uhrenantrieb.

Für das tägliche Leben mag diese heute schon erzielte Genauigkeit bereits übertrieben sein. Selbst die Schiffahrt braucht sie für die Navigation nicht. Aber der Geodät, der die Landkarten herstellt, braucht die Millisekunde. Denn die Ermittelung der geographischen Länge ist weiter nichts als eine Zeitbestimmung. Auch der Geophysiker braucht die Millisekunde, wenn er mit künstlichen Sprengungen die so dringend benötigten neuen Lagerstätten von Kohle, Erdöl, Erz oder Salz aufspüren will. Auch viele wissenschaftliche Untersuchungen im Laboratorium hängen ihrem Erfolg von genauesten Zeitangaben ab.

Dieser Kampf um die Millisekunde hat ein außerordentlich interessantes Nebenergebnis gezeitigt. In den Jahren 1934 bis 1945 wurden in der Physikalisch-Technischen Reichsanstalt zu Berlin neun Quarzuhren mit den Zeitzeichen verschiedener Länder verglichen. Die Bearbeitung der gewonnenen Ergebnisse, die erst vor kurzem veröffentlicht werden konnte, brachte den endgültigen Nachweis, daß die Schnelligkeit, mit der sich die Erde um ihre Achse dreht, Schwankungen aufweist. Überraschend ist dabei, daß dadurch die Sommerstunden kürzer werden als die Winterstunden. Es ist eine Auswirkung der jahreszeitlich bedingten Verlagerung von Luft- und Wassermassen und des Wechsels der Windsysteme, die den Umschwung der Erde im Sommer beschleunigen, im Winter dagegen verzögern.

Diese Tatsache aber erschwert eine absolute Zeitbestimmung. Solange man sie auf die Umdrehung der Erde um ihre Achse gründen muß, ist wegen der festgestellten Schwankungen Sekunde nicht gleich Sekunde. Die Wissenschaft, die heute schon mit den Bruchteilen von Atomen hantiert, braucht aber ein gleiches Sekundenmaß. Doch gerade die Atome scheinen selber dabei helfen zu können. Auch sie lassen sich nämlich durch Schwingungen anregen, selber zu schwingen ähnlich wie ein Quarzkristall. Und zwar wirkt auf die Atome das Licht anregend, und eine Lichtschwingung ist es auch, die vom Atom ausgeht. Sie aber ist so unveränderlich, daß eine damit getriebene Uhr wahrscheinlich einen Umschwung in der wissenschaftlichen Zeitbestimmung bringen würde. Sc