Wissenschaftler entwickeln immer exaktere Zeitmesser

Atomuhr Bild: NASA

"Vor allem die Navigation stellt höchste Anforderungen an die Genauigkeit von Uhren", sagt Ekkehard Peik, Fachbereichsleiter Zeit und Frequenz bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), gegenüber der Zeitschrift WUNDERWELT WISSEN. "Das war schon früher bei den Seefahrern so und hat sich durch die Satellitennavigation noch verschärft", so Peik.

Wie WUNDERWELT WISSEN berichtet, tüfteln Forscher an der nächsten Generation von Super-Uhren. Die neuen Zeitnehmer sollen mit Licht arbeiten. Nicht nur die Besitzer von GPS-Geräten werden profitieren. Auch Rohstoffsucher, Astronomen und Experimentalphysiker freuen sich auf die ungeahnte Genauigkeit.

Entwickler von Navigationssystemen sind überzeugt, mit optischen Uhren die Position auf einige Zentimeter genau bestimmen zu können - schließlich lebt GPS von einer möglichst exakten Zeitmessung: Die Geräte ermitteln, wie lange ein Signal vom Satelliten zum Empfänger braucht und bestimmen daraus die Entfernung und letztlich den Aufenthaltsort. Gelingt das mit bislang nicht gekannter Genauigkeit, könnten Flugzeuge automatisch landen oder Autos führerlos über die Autobahn rasen.

Auch Physiker haben starkes Interesse an extrem genauen Uhren: Sie wollen mit ihnen untersuchen, ob die fundamentalen Naturkonstanten wirklich konstant sind - oder ob sie sich im Laufe der Zeit nicht doch geringfügig ändern. Das würde unser Bild vom Kosmos völlig auf den Kopf stellen. Bis es soweit ist, werden allerdings noch viele Sekunden verstreichen. "Wir reden über eine Zeitskala von vielleicht zehn Jahren", sagt Ekkehard Peik. Dass irgendwann eine neue Ära ultragenauer Uhren anbrechen wird, steht für die Forscher trotzdem außer Frage.

Zu den genauesten Zeitgebern der Welt gehört derzeit CSF1: Die Atomuhr, die in der großen Uhrenhalle der PTB in Braunschweig vor sich hin schwingt, ist so präzise, dass sie zusammen mit ihren Schwestermodellen die offizielle Zeit vorgeben darf. Bis die Uhr eine Sekunde danebenliegt, müssten 50 Millionen Jahre vergehen.

Quelle: WUNDERWELT WISSEN (Ausgabe 09/2010)