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Panoramablick in die Uhrenhalle der PTB mit den vier Caesiumuhren CS1, CS2, CSF1 und CSF2.

Was ist eine Sekunde?

Klingt zunächst ganz einfach zu beantworten: Eine Sekunde ist natürlich der 60. Teil einer Minute, und die ist der 60. Teil einer Stunde, und die ist der 24. Teil eines Tages.

Aber den Physikern reicht das nicht. Für sie ist der Tag (präziser: die Dauer der Erddrehung) kein gutes Maß für die Zeiteinheit, weil sich die Erde gar nicht so gleichmäßig dreht, wie man meint. Die Dauer des "mittleren Sonnentages" wird über die Jahrhunderte betrachtet immer länger; dem sind zusätzlich periodische (jahreszeitliche) und nicht-periodische Schwankungen überlagert.

Deshalb hat man 1967 der Sekunde - als einer der Basiseinheiten im internationalen Einheitensystem SI - eine atomphysikalische Definition gegeben:

"Die Sekunde ist das  9 192 631 770-fache  der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids Cs-133 entsprechenden Strahlung."

Auch diese Sekunde entspricht annähernd dem  86 400.  Teil des mittleren Sonnentages. Aber mit Hilfe von Atomuhren kann jede Sekunde genau gleich lang realisiert werden - viel genauer als zuvor. Davon profitieren auch die Bahnhofsuhren, die ihre Zeit gewissermaßen direkt von den Atomuhren der PTB bekommen. In einer solchen Atomuhr wird aus den periodischen Schwingungen der Caesiumatome die Länge der Sekunden abgeleitet und mit Hilfe eines  Langwellensenders direkt zu allen Bahnhofsuhren (und anderen Funkuhren) übertragen. Sie zeigen die Zeit also atomuhrgenau an. Wenn Sie demnächst auf einen verspäteten Zug warten, dann wissen Sie jetzt: An den Uhren liegt es nicht!

Mehr zum SI und zu den sieben Basiseinheiten finden Sie im Themen-Rundgang "Die PTB als Hüterin der Einheiten".