Was versteht man unter der Atomzeit und wie funktioniert sie?

Die Internationale Atomzeit (TAI - Temps Atomique International) misst das elektromagnetische Signal, das die Elektronen in den Atomen aussenden, wenn sie ihr Energieniveau ändern.

Die atomare Zeitskala wurde 1955 eingeführt, als die Wissenschaftler extrem stabile Frequenzstandards entdeckten, die auf Quantensprüngen zwischen den Energieniveaus von Atomen und Molekülen basieren.

Eine Atomuhr ist eine physikalische Reproduktion der ET-Skala (Ephemeridenzeit). Die Atomzeit weist weder säkulare noch tageszeitliche Schwankungen auf. Sie altert nicht und zeichnet sich durch ausreichende Genauigkeit, Sicherheit und Reproduzierbarkeit aus.

Wie funktionieren Atomuhren?

Es mag banal klingen – aber in Atomuhren wird die Atomzeit verwendet. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Die Uhr erhält einen elektrischen Impuls, der das Schwingungssystem aus dem Gleichgewicht bringt.

Eine solche Genauigkeit ist aus mehreren Gründen erforderlich, GPS-Navigation ist einer davon. Das GPS-Navigationssystem besteht aus erdumkreisenden Satelliten. Ein Smartphone nutzt beispielsweise vier Satelliten – das Gerät bestimmt also den genauen Standort des Besitzers. Ein Satellit zeigt den Standort des Geräts an, während drei andere Geräte die Zeit berechnen, die das Signal benötigt, um das Gerät zu erreichen. Aufgrund der hohen Genauigkeit der Atomuhr können Satelliten Ihren aktuellen Standort problemlos bestimmen.