man liest immer mal, dass Atomuhren sehr genau gehen, und nur 1 Sekunde Abweichung in 30 Millionen Jahren haben. Aber ich dachte, die Sekunde ist doch gerade durch eine bestimmte Anzahl von Schwingungen in Cäsium-Atomen definiert? Wieso gibt es dann überhaupt eine Abweichung? Abweichung wovon denn?
Und noch was: Hier in diesem Brett wird ja gern über die Relativitätstheorie diskutiert. Meine zweite Frage ist - wir wird denn nun das Verhältnis von „Zeit“ und „Uhr“ angesehen? Gilt der alte Ausspruch noch „Zeit ist das, was Uhren anzeigen“? Oder müsste es besser heißen „Zeit ist das, was Atomuhren anzeigen“?
Oder müsste es besser heißen „Zeit ist das, was
Atomuhren anzeigen“?
Im Falle der Zeit lautet die offizielle Definition der Einheit „Sekunde“ tatsächlich: „das 9.192.631.770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung.“
Also ist Zeit wirklich das, was eine Atomuhr anzeigt.
Oder müsste es besser heißen „Zeit ist das, was
Atomuhren anzeigen“?
Im Falle der Zeit lautet die offizielle Definition der Einheit
„Sekunde“ tatsächlich: „das 9.192.631.770-fache der
Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden
Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des
Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung.“
Also ist Zeit wirklich das, was eine Atomuhr anzeigt.
Nein. Zeit ist das, was eine Atomuhr anzeigen sollte.
Tatsächlich wird die Frequenz und damit auch die Periodendauer von externen Einflüssen wie z.B. Magnetfeldern und Gravitation beeinflusst, und diesen Einfluss gilt es zu minimieren.
Zeit ist, was die Kommission „BIPM“ festlegt, siehe dort und unter TAI und unter UTC. Dabei werden die besten Uhren der Welt (u.a. die deutsche PTB in Braunschweig) miteinander verglichen und eine beste gemeinsame Zeit ermittelt, die TAI = internationale Atomzeit. Das ist die Zeit, die deiner Frage am ehesten entspricht, es gibt noch andere wie die Astronomische Zeit (ist ja alles relativ .
Das beantwortet auch die Frage nach der „Abweichung“: die Unterschiede in den beteiligten Uhren definieren eine Rest-Unsicherheit der Messung. Das ist gemeint mit der Formulierung „die Atomzeit weicht nur um 1 Sekunde in xxx Jahren ab“ - ja wovon nun? Von einer idealen, absoluten Zeit, die eine Messung eben nicht liefern kann. Mehr oder weniger heisst das, die 10 oder 20 besten Uhren der Welt würden eben um diese 1 Sekunde nach xxx Jahren auseinanderlaufen.
Es mag auf den ersten Blick skurril sein, wenn eine Grundlage des SI-Systems durch eine Kommission bestimmt wird, aber erst müsste mal jemand eine bessere Idee haben bzw. die Heisenbergsche Unschärferelation widerlegen.
Gruss Reinhard
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Es mag auf den ersten Blick skurril sein, wenn eine Grundlage
des SI-Systems durch eine Kommission bestimmt wird, aber erst
müsste mal jemand eine bessere Idee haben bzw. die
Heisenbergsche Unschärferelation widerlegen.
Die Unschärferelation mag zwar einiges verhindern, aber nicht die beliebig genau Messung von Zeit. Tatsächlich ist Zeit in der Quantenmechanik keine Observable, wird also nicht durch einen Operator ausgedrückt.
Und die Unschärferelation sagt (in etwa):
Unschärfe von a * Unschärfe von b >= c * [a, b]
Dabei ist c ein konstanter Faktor und [a, b] = ab - ba der Kommutator von zwei Operatoren. D.h. man kann die Unschärfe hier nicht auf die Zeit anwenden.
Allerdings könnte es noch indirekte Beeinflussungen geben, die z.B. für eine nicht-monochromatische Strahlung sorgen, bisher ist mir aber nichts derartiges bekannt.
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