Sonnenuhr
Zeitskalen
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Uhrzeit zu messen bzw. zu definieren. Die Unterschiede sind mehr oder weniger gering, aber bei hohen Genauigkeitsanforderungen nicht vernachlässigbar.
auf der Drehung der Erde beruhend
| Abk. | Definition | Anmerkung | |
|---|---|---|---|
| WOZ | 12:00 = wenn die Sonne den höchsten Punkt über dem Horizont erreicht | Wird von einer einfachen Sonnenuhr angezeigt. (Ist für jeden Längengrad am Erdglobus anders.) |
| MOZ | wahre Sonnenzeit im Jahresdurchschnitt | Die Erdbahn um die Sonne ist kein perfekter Kreis, daher gibt es im Jahresverlauf Abweichungen. (Im November geht die Sonnenuhr um bis zu 16,5 Minuten vor; im Februar um bis zu 14 Minuten nach.) |
| GMT | wahre Sonnenzeit in Greenwich im Jahresdurchschnitt | |
| UT0 | |||
| UT1 | = UT0, korrigiert um Einflüsse durch Schwankungen der Erdachse | Die Erdachse ist nicht völlig unveränderlich. | |
| UT | |||
| UT2 | = UT1, korrigiert um Schwankungen der Erdrotation | Wird heute kaum noch gebraucht. |
für Astronomie
| Abk. | Definition | Anmerkung | |
|---|---|---|---|
| 12:00 = wenn der Frühlingspunkt den höchsten Punkt über dem Horizont erreicht | Ist eigentlich ein Winkelmaß (für den Drehwinkel der Erdkugel), wird aber wie Uhrzeit in Stunden, Minuten und Sekunden geschrieben. ("Echte" Stunden, Minuten und Sekunden sind um ca. 1/365 länger.) | |
| LAST | ||
| LMST | 12:00 = wenn der mittlere Frühlingspunkt den höchsten Punkt erreicht |
Der Frühlingspunkt ist nicht fix, sondern bewegt sich langsam. Unterschied zwischen scheinbarer und mittlerer Sternzeit ist max. 1,1 Sekunden. |
| GAST | Ortssternzeit umgerechnet in die zur gleichen Zeit in Greenwich geltende | Die Sternzeit ist für jeden Längengrad am Erdglobus anders. Zum besseren Vergleich von Beobachtungen an verschiedenen Orten wird auf Greenwicher Sternzeit umgerechnet. |
| GMST |
auf der Maßeinheit Sekunden beruhend
| Abk. | Definition | Anmerkung | |
|---|---|---|---|
| TAI | = was hunderte Atomuhren auf der ganzen Welt messen. Seit 1977 werden relativistische Effekte durch unterschiedliche Seehöhe der Uhren rausgerechnet. (TAI = Atomzeit auf Meeresspiegelniveau) | Genauigkeit entspricht dem besten aktuell bzw. seinerzeit Verfügbaren; rückwirkende Verbesserungen werden nicht gemacht. Es können unbekannte systematische Fehler drin sein. |
| UTC | Atomzeit mit Schaltsekunden | Differenz zu UT1 wird < 0,9 Sekunden gehalten. |
| GPST |
= UTC ohne Schaltsekunden seit 1980 = TAI – 19 Sekunden | Die aktuell angesammelten Schaltsekunden werden von den GPS- |
für Astronomie
| Abk. | Definition | entspricht | Verwendung | |
|---|---|---|---|---|
| TCG | theoretische, ideal gleichförmig verlaufende Zeit im Erdmittelpunkt ohne relativistische Zeitdehnung durch Erddrehung und Schwerkraft | ≈ was ein weit entfernter Beobachter, der in Bezug zum Erdmittelpunkt in Ruhe ist, auf seiner Uhr ablesen würde | für theoretische Bahnberechnungen von Körpern, die die Erde umkreisen |
| TT | = TCG, aber mit Berücksichtigung der relativistischen Zeitdehnung auf der Erdoberfläche |
≈ TCG minus 22 ms pro Jahr seit 1977 ≈ TAI + 32,184 Sekunden ≈ was ein Beobachter auf der Erde auf seiner Uhr abliest | für Beobachtungen von Körpern, die die Erde umkreisen, von der Erdoberfläche aus |
| TCB | theoretische, ideal gleichförmig verlaufende Zeit im Schwerpunkt des Sonnensystems | ≈ was ein Beobachter weit außerhalb des Sonnensystems, der in Bezug zu dessen Schwerpunkt in Ruhe ist, auf seiner Uhr ablesen würde | für die Beschreibung des Sonnensystems und interplanetarer Raumsonden |
| TDB | = TCB, aber mit Berücksichtigung der relativistischen Zeitdehnung auf der Erdoberfläche |
≈ TT (Differenz < 2 ms für einige Jahrtausende vor und nach heute) ≈ TCB minus 490 ms pro Jahr | für die Beobachtung des Sonnensystems und interplanetarer Raumsonden von der Erdoberfläche aus |
in der Raumfahrt
| Abk. | Definition | Anmerkung | |
|---|---|---|---|
| MET | 0:00 = Zündung des Raketentriebwerks | Zählt Tage, Stunden, Minuten und Sekunden nach dem Start; ist also nicht an einen Kalender gebunden (wie die anderen Zeitskalen hier auf dieser Seite). |
| ERT | Uhrzeit in UTC, wann auf der Erde ein Signal von einer Raumsonde empfangen wurde | |
| SCET | UTC ± Laufzeit des Signals zu/von der Sonde | Die Uhr an Bord der Raumsonde wird regelmäßig auf UTC gesetzt. Deswegen sind keine relativistischen Korrekturen nötig. | |
| SCLK | Uhr an Bord der Raumsonde (= bestmögliche Schätzung für SCET) | Sekunden haben nicht exakt die übliche Länge. |
Beispiele
| 15.1.2006 21:24:37,5 UTC | laut Wikipedia | |
| = | 15.1.2006 21:25:10,5 TAI | |
| ≈ | 15.1.2006 21:24:37,834055 UT1 | |
| ≈ | 15.1.2006 21:25:42,684 TT | |
| ≈ | 15.1.2006 21:25:42,684373 TDB | |
| ≈ | 15.1.2006 21:25:43,322690 TCG | |
| ≈ | 15.1.2006 21:25:56,893952 TCB |
| 20.3.2009 11:44:43,6 TT | Frühlingsbeginn |
| 20.3.2010 17:33:18,1 TT |
Verwendung
- UTC ist die übliche Zeitskala – hat gleichmäßig lange Sekunden und bleibt mittels Schaltsekunden dennoch synchron mit den Tageszeiten. UTC ist die Basis für alle Zeitzonen.
- In England wird fälschlicherweise GMT statt UTC gesagt. Der Unterschied beträgt bis zu 0,9 Sekunden.
- Für sekundengenaue Uhren, die keine Schaltsekunden berücksichtigen können, wird die Messung von TAI statt UTC empfohlen.
- Auch wenn Uhrzeiten nicht so genau sind, werden sie von Computern dennoch als UTC (oder Zonenzeit) ausgegeben.
- Android-
Handys/Tablets/etc. verwenden intern GPS- Zeit . - Für astronomische Beobachtungen wird hauptsächlich TT verwendet. Insbesondere sekundengenaue Angaben über Ereignisse in der (fernen) Zukunft können nicht in UTC gemacht werden, weil nicht bekannt ist, wie viele Schaltsekunden in UTC bis dahin eingefügt werden.
Man spricht auch von UT1-
