Forum: Wissenschaft
Zeitmessung: Die Atomsekunde wird 50
PTB

Vor 50 Jahren wurde neu definiert, wie lange eine Sekunde dauert. Ausgangspunkt war die erste Cäsium-Atomuhr. Sie steht heute in Deutschland.

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permissiveactionlink 11.10.2017, 16:55
1. Aber nein !

Die Referenzgröße des Gewichtes ist mitnichten das Ur-Kilogramm, sonst hätte es die Einheit kg*m*s^-2, und die Größe 9,81 N. Das Urkilogramm ist der Referenzgröße der schweren Masse. Es wird angenommen, dass schwere und träge Masse identisch sind, und der Unterschied ist, wenn überhaupt, bisher nicht messbar. Durch Wägung lässt sich diese Referenzmasse nur dann genau messen, wenn die Erdbeschleunigung am Ort der Wägung genau bekannt ist.

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permissiveactionlink 11.10.2017, 17:14
2. In ganz Deutschland

frei empfangbar gibt es die Atomzeit aber erst seit dem 01.01.1959. Ab da ging der Längstwellensender in Mainflingen bei Seligenstadt (Kennung : DCF 77, Sendefrequenz 77,5 khz) in Betrieb, und das auch für fast 12 Jahre nur morgens. Seit dem 31.08.1970 dann rund um die Uhr. 1973 wurde eine BCD-Codierung des Zeitsignales (Binär Codierte Dezimalzahl) eingeführt und ab 01.01.1988 eine zusätzlich aufmodulierte pseudozufällige Umtastung der Trägerphase (BPSK mit rückgekoppeltem Schieberegister), was die Zeitgenauigkeit am Empfangsort nochmals deutlich steigerte.

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Lord Menial 11.10.2017, 17:44
3.

Zitat von permissiveactionlink
Durch Wägung lässt sich diese Referenzmasse nur dann genau messen, wenn die Erdbeschleunigung am Ort der Wägung genau bekannt ist.
Und wie bestimmt man die Erdbeschleunigung am Ort der Wägung genau, wenn man diese Referenzmasse genau messen will?

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i_bims 11.10.2017, 18:07
4. Genauer als Stoffmenge?

Jetzt muss ich ja doch mal fragen, in wie weit die Atomsekunde genauer definiert sein kann als die Stoffmenge (Mol)?

"Die Atomsekunde ist damit im Vergleich zu den sechs anderen sogenannten Basiseinheiten (Meter, Kilogramm, Ampere, Kelvin, Mol (Stoffmenge) und Candela (Lichtstärke) am genauesten definiert."

Irrtum oder Denkfehler meinerseits?

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Strangelove 11.10.2017, 18:10
5.

Zitat:"Die Sekunde sei der 86.400. Teil eines mittleren Tages, also der Drehung der Erde um sich selbst."
Nein, die Drehung der Erde um sich selbst geschieht in ca. 4 min kürzerer Zeit, die Drehung der Erde um die Sonne sorgt für dafür, dass ein Tag bzw. Sonnentag im Mittel 86400 s lang ist.

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thobal 11.10.2017, 18:20
6. Aber ja!

Zitat von permissiveactionlink
Die Referenzgröße des Gewichtes ist mitnichten das Ur-Kilogramm, sonst hätte es die Einheit kg*m*s^-2, und die Größe 9,81 N. Das Urkilogramm ist der Referenzgröße der schweren Masse. Es wird angenommen, dass schwere und träge Masse identisch sind, und der Unterschied ist, wenn überhaupt, bisher nicht messbar. Durch Wägung lässt sich diese Referenzmasse nur dann genau messen, wenn die Erdbeschleunigung am Ort der Wägung genau bekannt ist.
Der Arzt fragt mich nach meinem Körpergewicht. Im Fitnessstudio trainiere ich mit Gewichten. Für mein aufzugebendes Gepäck definiert die Fluggesellschaft ein Maximalgewicht. In der StVO liest man hier und da vom zulässigen Gesamtgewicht. In allen Fällen ist klar, dass die Masse gemeint ist und nicht die Gewichtskraft. So auch im Artikel! Das ist nunmal ein geläufiger Begriff der deutschen Sprache und ist in aller Regel auch nicht missverständlich.

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permissiveactionlink 11.10.2017, 18:58
7. #3, Lord Menial

Mit einer Federwaage, ;-). Wenn Sie eine genaue Waage haben, können Sie mit einer Referenzmasse die Gravitationsbeschleunigung am Ort der Wägung bestimmen. Umgekehrt können Sie die (Referenz)Masse exakt bestimmen, wenn Sie die Gravitationsbeschleunigung am Wägeort exakt kennen. Das Urkilogramm ist die Referenz für die Basiseinheit 1kg. Eine Referenz für die Größe 1N kann man nicht festlegen, da diese (Gewichts)Kraft abhängt von der Gravitationsbeschleunigung am Messort. Die Gravitationsbeschleunigung ist identisch mit dem Produkt der Gravitationsonstante und der Felderzeugenden Masse (z.B die Erde) geteilt durch das Quadrat des Abstandes des Massenschwerpunktes dieser Masse zum Massenschwerpunkt der Probemasse, oder eben der Gewichtskraft geteilt durch die Probemasse. Die Skala einer Waage ist immer nur exakt für einen Messort mit festgelegter Fallbeschleunigung.

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permissiveactionlink 11.10.2017, 19:11
8. #6, thobal

Aber wir sind hier in einem Wissenschaftsforum, falls Sie es bisher übersehen haben. Was in der Umgangssprache so gequasselt wird, ist in der Wissenschaft irrelevant. Ein Gewicht ist physikalisch eine Kraft, die eine Masse zu einer anderen Masse hinzieht. Eine Masse ohne eine andere Masse hat definitionsgemäß kein Gewicht. Auf dem Mond ist ein kg ein kg, aber sein Gewicht ist dort nicht 9,81N, sondern nur ca ein Sechstel davon, also etwa 1,64 N. Für Übergewichtige ist das sowieso egal. Ob Masse, Gewicht, Arzt oder Waage : Wirklich helfen kann denen nur ein zweites Föttchen ! (Karnevalslied im Rheinland ;-) )

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Zitrone! 11.10.2017, 19:14
9.

Zitat von i_bims
Jetzt muss ich ja doch mal fragen, in wie weit die Atomsekunde genauer definiert sein kann als die Stoffmenge (Mol)? "Die Atomsekunde ist damit im Vergleich zu den sechs anderen sogenannten Basiseinheiten (Meter, Kilogramm, Ampere, Kelvin, Mol (Stoffmenge) und Candela (Lichtstärke) am genauesten definiert." Irrtum oder Denkfehler meinerseits?
Die Genauigkeit der Atomsekunde (relativer Fehler) liegt derzeit bei ca. 10^-15. Die Definition des Mol enthält leider eine Masse und kann daher nicht genauer sein als die Massenbestimmung mit ca. 1,5*10^-8. Das Kilogramm ist die letzte Maßeinheit, die noch über einen materiellen Vergleichskörper bestimmt wird. Inzwischen versucht man u.a., den umgekehrten Weg zu gehen: Über eine (quasi willkürliche) Festlegung der Avogadro-Konstante das Kilogramm genauer zu bestimmen.

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