Zeitmessung

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Anzeige der Uhrzeit gemäß der Atomuhr im Alten Rathaus in Braunschweig

Zeitmessung (Zeitbestimmung) ist die Angabe von Messgrößen der Zeit in eindeutigen Bezugseinheiten (Maßeinheiten) und umfasst

  • die Bestimmung eines Zeitpunktes;
    • In der Messtechnik die Ermittlung der Wahren Zeit;
    • in der Astronomie und Geodäsie die Ermittlung der Ortszeit und Sternzeit eines Ortes - siehe auch Zeitbestimmung
  • Die Messung von Zeitintervallen auf einer Zeitskala,
    • z. B. in der Physik und Kinematik für Bewegungen, Geschwindigkeiten usw.
    • als Laufzeitmessung von Signalen (Navigation, Entfernungsmessung, GPS usw.)
    • für die Dauer von Vorgängen im Alltag und in den Naturwissenschaften
    • im Sport Messungen mit mechanischer Stoppuhr oder mit Lichtschranke, siehe Zeitnahme
  • im allgemeinen Sinn die Chronologie.

Eine Zeitmessung ist immer ein Vergleich von Bezugspunkten, da es keine direkte Möglichkeit gibt, Zeit anhand von äußeren Einflüssen zu messen, wie etwa die Stromstärke oder die Windgeschwindigkeit.

Gestirne und Erdrotation

Die Sternzeit lässt sich am besten durch Messung von Sterndurchgängen in der Meridianebene bestimmen – z. B. mit einem Meridiankreis oder einem Passageninstrument. Genähert ist dies auch mit einer drehbaren Sternkarte möglich. Die Differenz der Sternzeit zweier Orte ist identisch mit ihrem Längenunterschied, wobei als geografische Länge der Unterschied der Sternzeit eines Ortes zu derjenigen am Nullmeridian definiert wird. Seit dem 18. Jahrhundert gilt als Nullmeridian der Meridian von Greenwich (genauer: der Zentralmeridian des Royal Greenwich Observatory.

Um von der Sternzeit auf die astronomische Ortszeit zu kommen (oder umgekehrt), benötigt man das Datum und die geographische Länge. Doch sind noch kleine Korrekturen wegen der Unregelmäßigkeit der Erdrotation anzubringen. Sie werden seit einigen Jahrzehnten durch einen globalen Verbund von Atomuhren und Messstationen überwacht.

Technische Zeitmessung

Allgemeiner formuliert umfasst die Zeitmessung die Methodik und die Messgeräte, mit deren Hilfe die absolute Zeit bestimmt, sowie die Dauer eines bestimmten Vorgangs gemessen wird. Zeitmesser bezeichnet man allgemein als Uhren. Einfachste Zeitmesser, wie sie schon vor Tausenden von Jahren benutzt wurden, sind beispielsweise Sonnenuhren. Genau gehende Uhren werden Chronometer genannt.

In Physik und Technik geht es oft „nur“ um Messung von Zeit-Differenzen – etwa bei Messung kurzer Strecken, oder bei der Lasermessung zum Mond. Solche kurzen Zeitunterschiede werden mit sogenannten Intervallzählern ermittelt.

Geschichte

Die erste nachweisbare Uhr war eine Wasseruhr oder Klepsydra, wie sie um ca. 1380 v. Chr. in Ägypten verwendet wurde. Sie wurde später von den Griechen und Römern dazu benutzt, die Zeit bei Gericht festzuhalten. Als erste mechanische Uhr gilt ein um 1250 am Hofe Ludwig IX. in Paris entwickeltes Gerät. Vermutlich sind aber Schwingungsvorgänge wie das Pendel schon vor Jahrtausenden zur Zeitmessung benutzt worden. Ab dem 14. Jahrhundert wurde die Sanduhr neben der mechanischen Räderuhr als einfaches nichtmechanisches Zeitmessgerät eingesetzt.

Horologie

Horologie (griech. ώρα, "Stunde, Zeit"; und λόγος, logos, "Wort, Rede Sinn"), auch Zeitmesskunde, ist das Studium der Messung der Zeit.

Zeitdifferenzen und Zeitskalen

Letztlich läuft aber fast jede Zeitmessung auf Feststellen von Zeitdifferenzen hinaus. Bei einer Zeitskala (fortlaufende Zeit, wie oben beschrieben) wird die laufende Zeit meist durch Integration von elementaren Zeitschritten aufsummiert – beispielsweise

  • durch die relativ langsamen Schwingungen des Pendels bei der Pendeluhr und Übertragung auf Zahnräder und Anzeige
  • durch die raschen Schwingungen der Unruh bei der mechanischen Uhr und Übertragung der Schwingungssumme auf die Zahnräder (siehe Anker)
  • im piezoelektrischen Schwingkreis einer Quarzuhr
  • durch die atomphysikalischen Effekte bei Masern und Atomuhren

und sogar

  • bei der bürgerlichen Zeit und Kalenderrechnung durch Abzählen der Tage und ihrer Bruchteile.

Siehe auch

  • Uhrzeit, Pünktlichkeit
  • Astronomie:
  • Technik:
    • Koordinierte Weltzeit (UT)
    • Elektronische Zeitmessung, Global Positioning System (GPS)
    • Kurzschwinger, Pendeluhr, Laufzeit, Internetzeit, Unixzeit
    • MET (Mission Elapsed Time)
  • Chronologie:
    • Datum, Dezimalzeit
    • Hexadezimalzeit
    • Jiffy
  • Sonstiges:
    • Über die Zeit

Literatur

  • Wolfgang Deppert: Zeit. Die Begründung des Zeitbegriffs, seine notwendige Spaltung und der ganzheitliche Charakter seiner Teile. Steiner, Stuttgart 1989. ISBN 3-515-05219-4, ISBN 978-3-515-05219-1
  • Markwart Herzog (Hrsg.): Der Streit um die Zeit. Zeitmessung – Kalenderreform – Gegenzeit – Endzeit. Irrseer Dialoge. Kultur und Wissenschaft interdisziplinär. Bd. 5. Kohlhammer, Stuttgart 2002. ISBN 3-17-016971-8
  • Willibald Katzinger (Hrsg.): Zeitbegriff. Zeitmessung und Zeitverständnis im städtischen Kontext. Beiträge zur Geschichte der Städte Mitteleuropas. Bd 17. Linz 2002. ISBN 3-900387-57-5
  • Marit Rullmann, Werner Schlegel: Zeit – ewiger Zyklus oder rasender Stillstand. In Frauen denken anders. Frankfurt/M. 2000. ISBN 3-518-39654-4

Weblinks

Newsmeldungen wie "Zeitmessung" auf cosmos-indirekt.de

31.10.2018
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Zeitmessung ohne Stoppuhr
Volle Zeitabhängigkeit der Antwort eines Atoms auf starke Laserfelder durch Spektralanalyse extrahiert.

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