News DLR: Laseruhr weicht nur eine Sekunde in 30 Millionen Jahren ab

[banditone]

Wir sprechen uns in 30 Millionen Jahren wieder ob das auch stimmt. Ich wäre Computerbase dankbar, wenn da später nochmal nachgeprüft wird.

 

[Incanus]

der geht nicht eine Sekunde im Jahr falsch.

Nur alle anderen Uhren im Vergleich dazu . Ist wie mit dem Geisterfahrer, alles eine Frage der Perspektive .

 

[Damien White]

Ist zwar etwas Off-Topic, aber:

Sind bloß alle möglichen physikalischen Größen davon abhängig...
Ich würde mich nicht umgewöhnen wollen, wie viel 1 V oder 1 Ampere ist.

Das ist so eine amerikanische Denkweise.

Deswegen ja der Hinweis darauf, dass der Aufwand enorm wäre.

Aber prinzipiell gibt es keinen Grund, wieso eine Minute 60 Sekunden hat und es kommt regelmäßig zu Problemen wenn Menschen beispielsweise in kWh oder km/h denken und dann versuchen diese Einheiten in J oder m/s umzurechnen.

Wir machen uns (zu Recht) über das imperiale System lustig, aber bei der Zeit wollen wir unbedingt an alten Dingen festhalten weil ... hamwaschoimmasojemocht

Nein, nicht nur Vorteile: https://de.wikipedia.org/wiki/Hochzusammengesetzte_Zahl

Mal abgesehen davon, dass 100 Tage pro Jahr dann nicht so ganz zum Alltag passen würden...

Ein Erd - Tag ist definiert als die Zeit zwischen Sonnen Aufgang und Untergang. Wieso sollte ein Jahr, welches definiert ist als die Zeit welche die Erde für eine vollständige Umrundung der Sonne benötigt auf Einmal nur 100 Tage haben?

Das macht keinen Sinn.

 

[Rexaris]

Deswegen ja der Hinweis darauf, dass der Aufwand enorm wäre.

Der Aufwand wäre nicht enorm, wenn man nicht die Sekunde neu definieren würde, sondern die Minuten und Stunden. Das würde zwar viele Alltags-Einheiten über den Haufen werfen, aber immerhin nicht den ganzen Rest.

Der Großteil der Physikalischen Einheiten ist nun mal von der Sekunde abhängig. Die Stunden- oder Minutenabhängigen Einheiten dienen nur dem Alltag.

Da fällt mir spontan noch der Blutdruck ein => Millimeter Quecksilbersäule 🤦‍♂️

 

[DevPandi]

Und vor allem, ließe sich denn die Temperatur so stabil halten, in einem Satelliten, der ständig zwischen Sonneneinstrahlung und Erdschatten wechselt?

Ach, das ist relativ einfach in diesem Fall: https://de.wikipedia.org/wiki/Multilayer_Insulation

Da der Weltraum ein Vakuum ist und damit keine "Übertragung" der Wärme oder Kälte durch andere Einflüsse statt findet, muss man die System nur entsprechend isolieren.

Aber wie gesagt entstammen die größten Fehler bei der Positionsbestimmung nicht ungenau gehenden Uhren. Sie helfen also auch nicht beim autonomen Fahren und zur cm-genauen Positionsbestimmung gibt es bereits Verfahren.

Es geht in diesem Fall aber nicht um GPS, sondern um Galileo, aber bei beiden ist die Uhrzeit ein entscheidender Faktor und je genauer die Uhren sind - sowohl in den Statelliten als auch beim Empfänger - um so genauer kann die Bestimmung sein.

Wenn alle System eine zuverlässige Uhr mit möglichst geringer Abweichung haben und je mehr Frequenzen genutzt werdne, um so genauer kann man den Standort bestimmen.

Die Uhren sind hier für alle Formeln in der Software der entscheidende Faktor, damit die Bestimmung möglichst genau ist.

 

[Krik]

@Rexaris
Wir können die Dauer einer Sekunde definieren, wie wir wollen. Das ist willkürlich. Die physikalische Einheit bleibt aber bestehen.

Die Neudefinition von Einheiten geschah in der Physik schon ein paar Mal und es führte nicht zum Chaos. Die Sekunde, die wir heute kennen, wurde erst 1967 definiert. Der heute gültige Meter wurde 1983 festgelegt.

 

[Blende Up]

Ich bin für 5 Stunden vor, damit ist garantiert niemand glücklich und es gibt keinen Streit mehr

Ein hervorragender Ansatz Mir gefällt die Art wie Du denkst sehr ;-)

 

[Incanus]

Wir können die Dauer einer Sekunde definieren, wie wir wollen. Das ist willkürlich. Die physikalische Einheit bleibt aber bestehen.

Da das A(mpere) als C/s definiert ist, ändern sich aber doch die Werte grundlegend, wenn wir die Länge einer Sekunde komplett neu bestimmen.

Die Sekunde, die wir heute kennen, wurde erst 1967 definiert. Der heute gültige Meter wurde 1983 festgelegt.

Da ging es aber um Nuancen, nicht um eine komplette Neudefinition.

 

[Boimler]

Nein? Du hast bei reinem GPS ohne RTK oder anderweitige Korrekturdaten einen Drift von gut 10m, der darauf zurückzuführen ist, dass die Trilateration mit c durchgeführt wird, die GPS-Signale aber durch die unterschiedlichen Schichten der Athmosphäre nicht mit einer exakt definierten Geschwindigkeit traversieren

Das stimmt, aber das ist kein systematischer Fehler in der Positionsbestimmung, sondern eine äußere Fehlerquelle. Je genauer die Zeitdaten sind, umso genauer lassen sich die atmosphärischen oder andere Einflüsse korrigieren.

Was in der Meldung leider etwas verquer dargestellt wird, ist, dass diese "neue" Laseruhr vor allem robuster als die bisherigen Lösungen ist. Die Genauigkeit ist im Grunde schon ausreichend mit den bisherigen Uhren, aber es ist schwierig exakt laufende Uhren unter den Bedingungen des Weltraums laufen zu lassen. Die Iod-Uhr ist da ein großer Fortschritt und nebenbei eben auch genauer.

Da das A(mpere) als C/s definiert ist, ändern sich aber doch die Werte grundlegend, wenn wir die Länge einer Sekunde komplett neu bestimmen.

Du meinst, wenn wir die Sekunde neu definieren und dann in die Steckdose fassen, kriegen wir auf einmal "anders" einen gewischt?

 

[Krik]

Da das A(mpere) als C/s definiert ist, ändern sich aber doch die Werte grundlegend, wenn wir die Länge einer Sekunde komplett neu bestimmen.

Das ändert den Zahlenwert, ja. Aber das ist doch ohnehin nur eine willkürliche Festlegung. Dass z. B. 0°C dem Gefrierpunkt von Wasser entspricht, wurde auch willkürlich festgelegt. Man hätte an dieser Stelle auch 1000°C definieren können. Oder was ganz anderes.

 

[Incanus]

Aber diese willkürliche Festlegung ändert sich dann, alle Tabellenbücher und Vorschriften müssen neu verfasst werden.

 

[knoxxi]

Ach, da wird einfach ne Umrechnungsscheibe beigelegt.

Ja, der Aufwand wäre gewaltig.

 

[Krik]

Jepp. Oder vielleicht auch nicht ganz so viel, wenn man es klug anstellt und die Verhältnisse beibehält.
Z. B. benötigt man 1 Kalorie, um 1 Gramm Wasser um 1 Kelvin zu erwärmen. Man hat also ein Verhältnis von 1:1:1.

Aber egal, so eine Umstellung dauert eh ein paar Jahrzehnte. Es gibt ja auch heute noch Leute, die ihr Geld in DMark umrechnen.

 

[Incanus]

Oder Kilo in Pfund, kW in PS etc.

 

[knoxxi]

Oder Flächen in Saarland bemessen.

Looking at you Heise....

 

[Araska]

Z. B. benötigt man 1 Kalorie, um 1 Gramm Wasser um 1 Kelvin zu erwärmen. Man hat also ein Verhältnis von 1:1:1.

Huh? War nicht 'Joule' die SI-Einheit?

Und: 1 Gramm Wasser um 1K - von welcher Temperatur zur Trmperatur +1K? Bei welchem Druck?
Die Wärmekapazität des Wassers ist sowohl druck- als auch temperaturabhängig.

 

[Krik]

@Araska
Die Umstände sind für das Argument egal. So spitzfindig muss man hier nicht sein.

 

[garfield121]

Das SI-Einheiten-System kennt sieben Basiseinheiten, alles andere ist davon abgeleitet:
https://de.wikipedia.org/wiki/Internationales_Einheitensystem
Bei den Basiseinheiten versucht man, alles auf grundlegende physikalische Konstanten zurückzuführen.

 

[Araska]

Wobei ich die Basiseinheit Kilogramm (also eine Einheit mit Multiplikationspräfix) immer noch für unschön erachte...

 

[Joker*]

Da könnte man auch einen Absatz streichen - zweimal dasselbe erklärt:

Der Takt der Laseruhr werde von den Quanteneigenschaften von Jodmolekülen vorgegeben, erklärt das DLR in der Ankündigung. Die Wellenlänge eines Lasers wird dabei auf eine bestimmte Schwingung von Jodmolekülen in einer Gaszelle abgestimmt. Der Takt dieser Schwingung hängt ausschließlich von den quantenmechanischen Eigenschaften des Jods ab. Damit lasse sich geräteunabhängige Referenz erreichen.

Gaszelle mit Jodmolekülen im Laserstrahl​

Das DLR erläutert, wie eine Laseruhr im Detail tickt. Demnach liefert ein jodstabilisierter Laser den Takt der COMPASSO-Uhr. Der Laserstrahl wird dafür durch eine rund 20 Zentimeter lange Gaszelle mit Jodmolekülen geführt, die als natürliche Zeitreferenz dienen. Die Wellenlänge des grünen Laserlichts wird auf eine bestimmte Schwingung der Atomkerne der Jodmoleküle geregelt. Die Frequenz dieser Schwingung sei durch die quantenmechanischen Eigenschaften des Jods vorgegeben. Dadurch ist die Zeitreferenz laut DLR geräteunabhängig, woraus sich die hohe Genauigkeit der Laseruhr ergibt.

Ergänzung (24. Juli 2024)

Also weg von dem:
Anhang anzeigen 1504548
Und hin zu 100 Sekunden = 1 Minute, 100 Minuten = 1 Stunde und so weiter. Langfristig dürfte das nur Vorteile liefern.
Und der witzige Teil, abgesehen von Umrechnungen von Sekunden in Stunden etc. (x3600) würden sogar unsere bekannten Formeln funktionieren, nur die Zahlenwerte sind jetzt andere, mit dem gleichen effektiven Eigenschaften dahinter.

Witzig, aber m.E. wird sich das (leider?) nie ändern. Wir sind seit seeehr langer Zeit dran gewöhnt, genau wie an unseren Kalender. Außerdem müsste sich ja dafür lediglich die gesamte Menschheit einigen. Das klappt ja nichtmal "nur" in Europa mit der Zeitumstellung im Winter/ Sommer.