Atomuhr – Was steckt hinter der genauesten Uhr der Welt?
Eine Atomuhr misst die Zeit anhand der Schwingungsfrequenz von Cäsium-133-Atomen. Genau 9.192.631.770 Schwingungen definieren seit 1967 eine Sekunde. Diese Präzision macht Atomuhren zur Grundlage aller modernen Zeitmessung – von der Navigation per GPS bis zur Synchronisation des Internets.
Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig betreibt die primären Atomuhren CS1 und CS2 sowie die optische Strontium-Gitteruhr, die noch genauer ist. Von dort aus wird das Zeitsignal DCF77 über einen Langwellensender bei Frankfurt verbreitet, das Millionen von Funkuhren in Europa empfangen.
Wie kommt die Atomzeit auf Ihren Bildschirm?
Ihr Computer oder Smartphone synchronisiert sich regelmäßig per NTP (Network Time Protocol) mit Zeitservern, die ihrerseits an Atomuhren angebunden sind. Die Zeitkette lautet: PTB-Atomuhr → NTP-Server → Ihr Betriebssystem → dieser Browser. Die Gesamtabweichung beträgt typischerweise unter 100 Millisekunden.
Wer braucht atomgenaue Zeit?
Satellitennavigation
GPS, Galileo und GLONASS benötigen Atomuhren an Bord jedes Satelliten. Schon ein Mikrosekunden-Fehler bedeutet 300 Meter Abweichung bei der Positionsbestimmung.
Telekommunikation
5G-Mobilfunknetze erfordern synchronisierte Basisstationen. Atomuhren stellen sicher, dass Datenpakete korrekt zeitlich zugeordnet werden.
Finanzhandel
Börsen protokollieren Transaktionen mit Mikrosekunden-Zeitstempeln. Atomuhr-gestützte Zeitserver verhindern Streitigkeiten über die Reihenfolge von Aufträgen.
Wissenschaft
Radioteleskope, Teilchenbeschleuniger und Gravitationswellen-Detektoren benötigen Zeitsynchronisation im Pikosekunden-Bereich.
Häufige Fragen zur Atomuhr
Ist diese Seite eine echte Atomuhr?
Nein. Echte Atomuhren sind komplexe physikalische Instrumente. Diese Seite zeigt die Systemzeit Ihres Geräts an, die per NTP an atomuhrgestützte Zeitserver angebunden ist.
Was ist der Unterschied zwischen Atomuhr und Funkuhr?
Eine Atomuhr erzeugt das Zeitsignal durch Cäsium-Schwingungen. Eine Funkuhr ist ein Empfänger, der das DCF77-Signal der PTB-Atomuhr empfängt und sich danach stellt.
Wie genau ist eine Cäsium-Atomuhr?
Die CS2 der PTB weicht in 30 Millionen Jahren um maximal eine Sekunde ab. Optische Gitteruhren der neuesten Generation sind sogar noch 100-mal genauer.
Warum gibt es Schaltsekunden?
Die Erdrotation ist unregelmäßig. Schaltsekunden gleichen die Differenz zwischen der astronomischen Zeit (UT1) und der Atomzeit (TAI) aus, damit Mittag auch mittags bleibt.