Mario Sedlak
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Schaltsekunden

Die gängige Uhrzeit basiert auf der Maßeinheit Sekunde. Die verstrichenen Sekunden können einfach mit Atomuhren gezählt werden.

Doch die Erde braucht für eine Umdrehung etwas länger als 24·60·60 = 86 400 Sekunden. Im Laufe von Jahren würden Mitternacht, Mittag usw. eine immer spätere Uhrzeit haben. Um das zu verhindern, wird an manchen Tagen eine zusätzliche Sekunde eingefügt. Diese Tage sind dann auf der Uhr 86 401 Sekunden lang.

Die eingefügten Sekunden heißen Schaltsekunden, und die Zeit, die sich so ergibt, heißt koordinierte Weltzeit (UTC). Sie ist die einzige Zeitskala, die sowohl auf der Drehung der Erde als auch auf der Maßeinheit Sekunde beruht.

Vorteile

Nachteile

Schreibweise

Wenn an einem Tag eine Schaltsekunde eingefügt wird, dann gibt es nach 23:59:59 UTC die Uhrzeit 23:59:60. In mitteleuropäischer Zeit ist das 0:59:60 bzw. während Sommerzeit 1:59:60. Obwohl die Schaltsekunden seit 1972 so definiert sind, wirst du kaum eine Uhr finden, die tatsächlich 60 bei den Sekunden anzeigt. Ebenso kaum einen Computer, dem du so eine Zeit eingeben kannst

Umsetzung am Computer

Die meisten Computer speichern Uhrzeiten ohne Schaltsekunden. Wenn doch eine Schaltsekunde kommt, wiederholen sie die 59. Sekunde oder die 0. Sekunde oder halten die Zeit für 1 Sekunde an oder dehnen die Zeit während einiger Stunden vor und nach der Schaltsekunde. Diese Variantenvielfalt erschwert die Abstimmung verschiedener Systeme, und die Sonderbehandlung der Schaltsekunden begünstigt Softwarefehler.

Kritik

Vor allem die Amerikaner wollen die Schaltsekunde abschaffen. Stattdessen wollen sie im Jahr 2600 eine ganze Stunde einfügen.

Meine Meinung

Im Grunde gibt es die gleichen Schwierigkeiten bei der Sommer-/Winterzeitumstellung. Da löst man die Probleme, indem der Computer intern alles in UTC abspeichert. UTC hat keine doppelten oder fehlenden Stunden.

Die offensichtliche Lösung wäre daher, dass alle Systeme, wo sekundengenaue Genauigkeit nötig ist, intern mit der Internationalen Atomzeit (TAI) arbeiten. Das ist die gleiche Zeitskala wie UTC, nur ohne Berücksichtigung von Schaltsekunden. Es gibt dann keine "doppelten" Sekunden mehr; jede Sekunde hat einen eigenen Datenwert und alle Sekunden sind gleich, sodass Programme nicht so leicht durch Schaltsekunden aus dem Tritt kommen.

Aufwendiger und fehleranfälliger ist hingegen – wie bei der Sommerzeit:

Zur Lösung dieser Probleme müsste der Computer dann doch wieder UTC verwenden – zusätzlich zur Atomzeit TAI.

Technisch wäre es in der Tat am einfachsten, die Schaltsekunden komplett wegzulassen, d. h. die UTC aufzugeben und die Atomzeit als Basis für die Weltzeit und alle Zeitzonen zu nehmen. Es ist weder zu erwarten, dass die Programmierer die richtige Umsetzung der Schaltsekunden jemals hinbekommen, noch dass alle sekundengenauen Systeme auf Atomzeit umgestellt werden, wenn die allgemein verwendete Zeit auf UTC basiert.

Erst im Laufe von Jahrhunderten würde es spürbar später hell werden. Eine Schaltstunde kann man sich sparen, da die Länder vorher schon die Zeitzone wechseln, damit die Kinder nicht im Dunkeln zur Schule gehen müssen. Nach etwa 1000 Jahren hätten dann alle Länder eine Zeitzone nach Westen wechseln müssen, um die Uhrzeit an die Sonnenzeit anzupassen. Mitteleuropäische Zeit wäre dann Weltzeit (ohne Zeitunterschied). In den folgenden Jahrtausenden wird der nötige Wechsel immer schneller, weil die Erde sich immer langsamer dreht, aber die Länge der Sekunde als Maßeinheit gleich bleibt. Darüber brauchen wir uns heute jedoch wohl noch keine Gedanken machen.

Als Kompromiss Schaltminuten anstatt Schaltsekunden einzuschieben, halte ich für wenig hilfreich. Doppelte Minuten müssten in viel mehr Systemen berücksichtigt werden als doppelte Sekunden, und der Programmier- und Testaufwand wäre dann wieder hoch (außer die Computer haben bis ca. 2080 so viel künstliche Intelligenz, dass sie sich selbst programmieren können).

Vergangenheit

Vor 1972 war die Länge der Sekunde in der Uhrzeit "flexibel" und gelegentlich sprang die offizielle Uhrzeit um 50–200 ms.

Um das Jahr 1820 herum dauerte eine Erdumdrehung ("mittlerer Sonnentag") im Mittel genau 86 400 Sekunden. Vorher drehte sich die Erde schneller (mit Schwankungen). Hätte es immer schon Atomzeit mit Schaltsekunden gegeben, hätten früher gelegentlich Sekunden weggelassen werden müssen:

Zukunft

Weiter

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