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Wie die international gültige Weltzeit UTC bestimmt wird – und was die Relativitätstheorie dabei für eine Rolle spielt

Dieser Artikel wurde im November 2020 aktualisiert. Die Originalversion von 2006 steht hier zum Download bereit.

Zu zitieren als:
Andreas Bauch, “Wie Zeit gemacht wird” in: Einstein Online Band 12 (2020), 12-1106

  • marv99OPMDeutsch
    1·
    9 days ago

    Ich bin auf dem Sprung, also schnell kurze Antwort zu den ersten beiden Fragen:

    Meint A. Bauch somit, dass es eine “Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie” sei,

    • dass “der Gang” einer bestimmten idealen Uhr überhaupt ungleich “schnell” “dem Gang” einer bestimmten anderen idealen Uhr sein könne, und
    • dass insbesondere für eine ideale Uhr bei der PTB in Braunschweig und eine ideale Uhr bei NIST in Boulder/Colorado derjenige Anteil des Unterschiedes ihrer beiden “Gang-Schnelligkeiten”, der ihrem Höhen-Unterschied zuzuschreiben ist, ungefähr den Wert 15 Milliardstel Sekunden pro Tag hat [?]

    Das ist nicht nur eine Vorhersage der ART, sondern sogar vielfach experimentell bestätigt und meines Wissens bisher nie widerlegt worden.

    Beispiele:

    Die Aussage beider Fragen sind korrekt. Der Gang der Uhr hängt vom Gravitationsfeld und damit vom Höhenunterschied der Uhren ab.

    • frank_wapplerDeutsch
      1·
      7 days ago

      marv99 schrieb ( [ … wobei ich im Moment leider weder eine Time-Stamp noch eine ausdrückliche Link für diesen Kommentar finden und hier dokumentieren kann …] ):

      [quote] > Ich bin auf dem Sprung, also schnell kurze Antwort zu den ersten beiden Fragen: […] [/quote]

      Wer Andreas Bauchs Artikel, der das Titelthema dieses Threads darstellt, nicht einigermaßen sorgfältig gelesen hätte, täte Bauch mit voreiligen Antworten sicherlich Unrecht. Ergänzend zu meiner eher knappen Zitat-Auswahl im obigen Kommentar, die ohnehin zunächst als Anregung zum Nachlesen des Artikels gedacht war, möchte ich deshalb mindestens auch noch Bauchs Definition von [i]“idealer Uhr”[/i] ausdrücklich zur Kenntnahme bringen:

      [quote] [Eine ideale Uhr ist] eine Uhr, deren Sekundenschritte zu jeder Zeit [b]genau[/b] der Sekunde des internationalen Einheitensystems entsprechen. [/quote]

      Die [i]“Sekundenschritt”[/i]-Rate jeder solchen Uhr ist – offensichtlich – gleichemaßen und stets: [code]1 Hz[/code].

      Adreas Bauchs hätte somit seine eigene Definition missachtet bzw. konterkarikiert, wenn er zugleich in Betracht gezogen hätte, dass zwei [i]“ideale Uhren”[/i] denkbar wären, die [b]ungleich[/b] [i]“schnellen Gang”[/i] hatten.

      Des Weiteren, sofern es eine “Vorhersage der Allgemeinen Relativitätstheorie” ist – oder wohl doch eher: ein Theorem ? --, dass für eine ideale Uhr bei der PTB in Braunschweig und eine ideale Uhr bei NIST in Boulder/Colorado derjenige Anteil des Unterschiedes ihrer beiden “Gang-Schnelligkeiten”, der ihrem Höhen-Unterschied zuzuschreiben ist, ungefähr den Wert [code]15 Milliardstel Sekunden pro Tag[/code] hat, dann ist fraglich, [b]konkret welche Definition des Begriffs[/b] [i]“ideale Uhr”[/i] dieser Vorhersage bzw. diesem Theorem zu Grunde liegt; da es Bauchs oben zitierte Definition offensichtlich nicht sein kann.

      Zumindest das deutsch-sprachige Wikipedia-Fragment scheint (noch) gar keine ausdrückliche Definition dieses Begriffs zu enthalten. …

      [quote] > […] Der Gang der Uhr hängt vom Gravitationsfeld und damit vom Höhenunterschied der Uhren ab. [/quote]

      Um etwaigen Verwechslungen oder Missverständnissen nochmals entgegenzutreten:

      Es ist ja (hoffentlich) unstrittig, dass der Gang von Boulder (bzw. von einer Uhr in Boulder) für einen (siderischen) Umlauf der Erdachse [b]länger ist, als[/b] der Gang von Braunschweig (bzw. von einer Uhr in Braunschweig) für einen (siderischen) Umlauf der Erdachse.

      Aber Bauchs Aussage bezeichnete stattdessen eben den Gang der einen als [b]{i]“schneller”[/i][/b] als den der anderen; also Gang-[b]Raten[/b] als ungleich. …