Wie Atomuhren den Takt vorgeben | Terra X plus
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- Опубліковано 9 чер 2024
- Die Sekunde ist eine kleine Zeiteinheit, die enorm wichtig für unser Leben ist. Sie ist eine SI-Einheit, also eine Einheit des Internationalen Einheitensystems. Aber: Wie lang ist eine Sekunde?
Heute sagen wir: Die Sekunde und auch jede andere Zeiteinheit, ist der Beweis dafür, dass Zeit vergeht und voranschreitet. Mit jeder vergangenen Sekunde bewegen wir uns auf einem Zeitstrahl in eine Richtung - nach vorn. Doch der eigentliche Ursprung unserer Zeiteinheiten ist kein Strahl, sondern ein Kreis. Die größte Einheit, die unsere Zeit beschreibt, ist ein Jahr. Schon im alten Ägypten hat man das beobachtet.
Dann entwickelte sich die Einteilung in 12 Monate und schließlich die Tage. Die Babylonier teilten den Tag dann in Stunden und Minuten ein. 12 Stunden pro Tag. Warum? Sie zählten zuerst nur die Stunden, an denen es hell ist. Die Dunkelheit war für das damalige Leben noch irrelevant. Irgendwann bekam auch die Nacht 12 Stunden. Aber diese Stunden waren nie gleich lang - die Länge der Tage variiert ja im Verlauf des Jahres.
Im späten Mittelalter löste man sich immer mehr vom Stand der Sonne. Die Menschen wollten unabhängiger sein und hatten den Wunsch nach Präzision: Der Tag hatte dann also 24 gleiche lange Stunden, die jeweils in 60 Minuten eingeteilt waren. Doch die Sekunden damals waren noch immer nicht messbar und daher nicht definiert.
Der Mathematiker Carl Friedrich Gauß wagte um 1820 eine Definition: Er nannte die Sekunde den “86.400sten Teil eines mittleren Tages, also der Drehung der Erde um sich selbst.” 60 Sekunden pro Minute, 60 Minuten pro Stunde und 24 Stunden pro Tag. Eine Sekunde ist als der Irgendwann orientierte man sich an der Bahnbewegung der Erde. So entstand die Ephemeriden-Sekunde. Aber auch damit waren nicht alle zufrieden: Es brauchte eine Neu-Definition, die jeder auf der Welt ohne komplizierte Berechnungen messen kann.
Das geht am besten mithilfe einer Naturkonstante: Ein Wert, der auf der Erde unveränderlich ist. Das gelang erst 1967 mithilfe der Atomuhr. Dank ihr können wir nun sagen: Eine Sekunde ist so lange, bis 9 192 631 770 Perioden der Schwingung vergangen sind, die die Cäsiumatome in der Atomuhr anregen.
0:00 Einteilung der Zeit in Jahre, Monate und Tage
1:34 Einteilung der Zeit in Stunden
1:53 Wie die Römer der Sekunde den Namen gaben
2:30 Bedeutung der Zeit im Mittelalter und die ersten mechanischen Uhren
3:24 Durch Pendeluhr wird die Sekunde grob messbar
3:50 Definition der Sekunde durch Carl Friedrich Gauß
4:20 Definition der Ephemeridensekunde
4:52 Funktionsweise einer Cäsium - Atomuhr
7:30 Atomuhren und optische Uhren
Credits:
Physikalisch Technische Bundesanstalt Braunschweig
Autorin: Lena Paul
Dieses Video ist eine Produktion des ZDF in Zusammenarbeit mit Bilderfest.
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Wo kommt es bei euch auf Sekunden an? ⏱
Im Bett XD
in der Pause auf der Arbeit
In meinen Erholungsphasen.
In der Klausur 😂
Bei mir eher garnicht. Auf die Sekunde ankommen sollte es höchstens bei Rettungen jedweder Art wo eine Sekunde zu spät schon ein Problem
sein kann. Ich habe keinen Beruf in der Richtung aber an dieser Stelle mal ein Hoch auf alle Rettungskräfte. Die haben bei solchen Aktionen richtigen Stress.
Ich hatte mich immer schon gefragt, ob es nur Zufall ist, das im Englischen die Begriffe für Sekunde und Zweiter (beides heißt second) exakt gleich sind, oder ob es dahinter einen tieferen Sinn gibt. Jetzt durch dieses Video habe ich gelernt: die Sekunde ist die Zweite Unterteilung der Stunde!
Können wir also die Minute "Erster" nennen?
@@learningeverything549 Wenn schon, dann eher Prime.
Kann sich die Off-Stimme bitte mal räuspern? Vielen Dank!
Als Kind hat mich meine Mutter gelernt: eine Sekunde ist so lange wie einmal Blinzeln. Ich habe einmal versucht auf diese Weise eine Minute zu "messen" und hatte tränende Augen 😄.
Ich habe Mich schon immer gefragt was damals mit den 12 Stunden am Tag modell war wenn der Tag im Sommer länger war.
Das die Stunde früher nicht konstant war ist eigentlich logisch nur kam mir dieser Gedanke nie. Zu selbstverständlich ist es das Zeit Einheiten immer gleich sein müssen 😂
Gerne auch Videos zu den anderen SI Einheiten.
Hallo Kieselstein! 😊
Auf unserem Kanal kannst du schon ein Video zur Geschichte des Meters und des Kilogramms finden! Außerdem haben wir gehört, dass bald noch ein Video zu Celsius und Kelvin kommt. 😉
Wie immer, sehr informativ :)
Wenn man wirklich dringend aufs Klo muss, da kommt manchmal auf Sekunden an! ;)
Stimmt. Wie lang eine Sekunde ist, hängt davon ab auf welcher Seite der Klotür man ist. 😅
sehr informativ.👍👍
Der Mensch ist so schlau und führt dennoch sinnlose Kriege
Leider benutzen manche ihre "Schlauheit" um Blödsinn zu machen 😄
@@krisw7978 das Wort das du suchst nennt sich Intelligenz 🫡
Was haben wir aus dem Video gelernt? Keine Ahnung
Das ist hart.
@@parand8263Ich hoffe du meintest nicht meinen Gehstock 😉
Bruh xD
@@10.996 Doch, genau den meinte ich. Warum auch immer.
Hahaha das periodensystem der frau? 😂😂😂😂
Arte, ihr seid wie immer die besten - sowohl didaktisch als auch audiovisuell durchdacht!
Edit: ZDF, sorry Leute :)
😂 da bekommt man ja Knoten im Kopf! 😂
Wirklich sehr interessant!!!!
Eine Sekunde ist solange wie ich einundzwanzig sage.
Wenn man aber müde oder betrunken ist, dauert diese Sekunde länger. 😴
Die Resonanzanregung hätte noch etwas genauer erklärt werden können, um den Mechanismus der Atomuhr zu verdeutlichen. Schade, dass außer der Erwähnung der optischen Uhr gar nichts zur Ytterbium Uhr kam, schließlich ist sie ja auch eine Atomuhr.
02:30 Der Mönchsgesang über die Hintergrundmusik klingt wie Enigma aus den 90ern.
Bei Minute 7:00 hab ich erstmal abgeschaltet. Das muss ich mir nochmal anschauen 😂
cooles knappe informatives Video. Aber eine Frage der Mond hat eine Umlaufzeit von etwas weniger als 28 Tagen. Von daher durchläuft er 13 Zyklen pro Jahr. Kommen die 12 nicht eher daher, da es eine "schönere" Zahl ist? Oder liege ich falsch?
es sind 12,36 zyklen und ich glaube in " Urzeiten " war es nicht soooo genau das jahr zu bestimmen ..paar tage hin oder her und die babylonier mit dem 12er system ...tada
Spannend!
Noch eine Frage: Warum wurde die Stunde eigentlich ausgerechnet in 60 Teile eingeteilt und nicht etwa 100, was alles vereinfachen wuerde?
Hi love art and science! 😊
Die Einteilung geht auf die Zeit der Babylonier zurück, deren Zahlensystem auf der Zahl 12 beruhte. Das hatte religiöse Hintergründe und so nahmen die Babylonier als Wert für die Einteilung einfach ein Vielfaches: die 60 🔢
@@TerraXplus Vielen Dank fuer die Antwort! Das ist wirklich interessant, habe ich mich schon immer gefragt.
@@loveartandscience6289 Hätten wir uns doch der Idee der Franz. Revolution angenommen
@@schoenwettersl Tja, jetzt müssen wir uns doch mit 3600 Sekunden pro Stunde durchschlagen... Schade.
Wäre es nicht besser nach Sternzeit zu berechnen? Das müsste es viel einfacher sein als die normale Uhren oder....
Lieblingswort im Beitrag: Keine Ahnung :D
Pulsare sind auch recht gut für die Zeitmessung geeignet. Sehr praktisch wenn man mal keine Atomuhr dabei hat, oder auf einem 30 Tage Trip zum Mars ist.
Pulsare sind hervorragende Zeitgeber, da sie sehr regelmäßige Signale aussenden, die sich mit hoher Genauigkeit messen lassen. Tatsächlich werden Pulsare in der Astrophysik oft als "kosmische Uhren" bezeichnet ;-)
ja wirklich, extrem wichtig die Wettkampfzeiten für Sportler.....
Wenn ich ein paar Tage unterwegs war und nach hause komme, dauert es exakt 1 Sekunde bis ich auf´s Klo kacken muss.
Ich stelle meine mechanische Uhr jeden Tag (mit Hilfe einer Funkuhr, die wiederum nach der Atomuhr läuft).
Dank des Videos weiß ich nun endlich warum es bei der Bahn einen Sommer- und einen Winterfahrplan gibt. Die Erfindung der Eisenbahn ist ja älter als Gauß Definition der Sekunde und so hat bei der Bahn die Stunde eben manchmal noch 75 Minuten und das verwechseln die Leute halt oft mit einem scheinbaren zu spät kommen der Züge.
❤❤
Das gilt aber auch nur auf der Erde in einem ruhenden System. Sonst ist die Sekunde länger oder kürzer.
Wir hätten das Jahr in 13 Monate teilen sollen. Dann hätten alle Monate 28 Tage und ich wusste sofort das der 14.06.2033 ein Montag ist 😂
Aber die 13 bringt doch Pech. 😱
www.zdf.de/funk/zweifelsfrei-12263/funk-freitag-der-13---unglueckstag-mit-horror-statistiken-102.html#xtor=CS3-175
Ist die Festlegung über die Lichtgeschwindigkeit nicht die eigentliche Definition einer Sekunde?
Hi Julianocc! 😊
Tatsächlich nicht. Die Lichtgeschwindigkeit definiert zum Teil den Meter, nicht die Sekunde 🤓 Wenn du mehr darüber erfahren willst, kommst du hier zu unserem Video über den Urmeter: ua-cam.com/video/OjAyARMzf2o/v-deo.html
@@TerraXplus ach ja, dann habe ich das wohl verwechselt. Danke für die Antwort 😄
@@julianocc Genau, die Lichtgeschwindigkeit ist fest, die Sekunde wird unabhängig definiert und die zwei größen geben dann einen Meter :) Das liegt daran dass man Zeit viel besser messen kann als Längen.
Eines habe ich nicht verstanden. 1820 führte der Mathematiker eine Berechnung durch, die sich als komplex herausstellte. Aber auch das Ergebnis von Cäsium ist sehr komplex. Warum wurde dann die Berechnung aus den 1820er Jahren nicht akzeptiert?
Hi Learning Everything! 😊
Stimmt, beides ist komplex, aber man wollte die einzelnen Größen des metrischen Systems so genau wie möglich bestimmen und gleichzeitig für alle gleich definieren. 🤓 Mit der neuen Definition braucht es keine alte, komplexe Rechnung mehr, wenn jemand eine Sekunde ausrechnen möchte, sondern “nur” einmal eine aufgebaute Atomuhr. ⏱
@@TerraXplus das macht Sinn. Danke für die Antwort!
Motorsport 🏎️🚗
Stimmt. Da sind sogar Bruchteile von Sekunden bedeutend.
Keine Ahnung...
Irgendwie fehlt der interessante Teil des ganzen: wie wird die Atomschwingung gemessen?
Indem man das Atomschwingungsmessgerät einschaltet. Möchten Sie mehr wissen?
Was wenn eine Gravitationswelle auf die Atomuhr trifft? Verändert sich dann die Periode in der Länge?
Das sollte eher einen marginalen Einfluss haben, zu mal wir ja praktisch ständig von Gravitationswellen umgeben sind, eher hat die Rotationsgeschwindigkeit der Erde einen Einfluss auf die Geschwindigkeit mit der die Zeit vergeht, hat unterm Strich aber auch keine Auswirkungen auf die Caesiumkerne da diese davon nicht wirklich beeinflusst werden
Die Erddrehung hat natürlich keinen Einfluß auf die Cäsiumatome, sehr wohl aber auf die Zeit. Da sich die Erde sukzessive langsamer dreht, müssen immer wieder mal einzelne Schalterkunden eingefügt werden. Der betreffende Tag hat dann nicht 86400 Sekunden, sondern 86401 Sekunden.
Zeit ist ne echt lustige Sache...
Ist Zeit nicht relativ?
Ja, aber nicht wenn wir im selben Inertialsystem sind, oder der Gamma-Faktor so gering ist, das es kaum einen Unterschied macht.
Jeder auf der Welt kann natürlich easy die Sekunde anhand einer schnell zusammengeklöppelten Atomuhr bestimmen :D
Nein, aber anhand eines DCF77 Empfängers (für Mitteleuropa, für andere Regionen gibt es ähnliche Dienste). Damit kann die genauen Zeiten der Atomuhr der PTB (als codierte Signale) empfangen. So arbeiten beispielsweise Funkuhren, sie dienen u.a. Computern als Referenzzeit.
@@edhoc2 Computer idR. keine Funkuhren verbaut. Die holen sich in den meisten Fällen die genaue Uhrzeit von Zeitservern aus dem Internet.
Zum Beispiel vom Zeitservern der PTB, welche die genaue Uhrzeit wiederum von ihren Atomuhren hat.
Schade . Die Stimme ist einfach nicht meins . Sorry
Atomxxxx ist böse, daher schnell zurück zur Sonnenuhr für alle 😉😇
Pro "Keine Ahnung" einen kurzen 😉
Beim bummsen 😂
Tic Tac Tic Tac
tac tic tac tic
Ich werde nie verstehen, warum manche Menschen Naturwissenschaften uninteressant finden. Ich finde Naturwissenschaften toll und Zeit wiederum ganz besonders. Aber: bei jedem Video von Euch löst eine beantwortete Frage sofort weitere unbeantwortete Fragen aus; zumindest 1 davon erlaube ich mir zu stellen: 1 Jahr ist die Umdrehung der Erde um die Sonne, soweit gut. Diese Geschwindigkeit hängt an der Masse der Erde und diese ändert sich doch, weil durch die Gravitation ständig Material auf die Erde trifft. Ich nehme mal den Mond als besonderes Ereignis: mit der Kollision, die letztlich zur Entstehung des Mondes führte, hat sich die Masse der Erde deutlich erhöht. Somit hat sich damals die Zeiteinheit "1 Jahr" also auch verändert, oder? Selbstverständlich: in winzigen Bereichen - aber eben doch vorhanden. Kann mir das jemand erklären?
Unnötige erste Hälfte…
Ich wollt wissen wie Atom uhren funktionieren
Und nicht wie wie römer babiloner und wer weiß ich noch zeiten endeckt haben
Wenn ich mir ke doku über Schiffe anschau will ich auch nicht erst hören wie die ozeane entstanden sind
Bei der Bahn!!! 🤣 Meist nur Sekunden um den nächsten Anschluss Zug zu erreichen, weil die Bahn zu eingeschränkt ist um ordentliche Fahrpläne zu erstellen und wegen des Zerfalls der DB!
😂😂
Wer rastet, der Rostet! 🫡 🫣
Es gibt alle 4 Jahre ein Schaltjahr, wie kommt das zustande wenn alles den gleichen Rhythmus hat? Ein Viertel Tag kann ja nicht verschwinden, sonst hätten wir ja mal Nacht am Tag und Tag I der Nacht. 🤔
Das liegt daran, das die Erde, während sie sich exakt einmal um die Sonne dreht, sich 365,25 Mal dreht. Das sorgt dafür, das wir Silvester nicht immer am selben Punkt auf der Erdumlaufbahn feiern, sondern das sich der Punkt, wo wir den Jahreswechsel feiern jedes Jahr um ein paar Millionen Kilometer (die Strecke, die die Erde in 6 Stunden zurücklegt) von dem wahren Punkt des Jahreswechsels verschiebt, da die Taglänge ja gleich bleibt Die Erde macht halt einfach noch eine Vierteldrehung bevor sie die Umrundung vervollständigt. Daher würden sich die Tage über die Jahre von ihren eigentlichen Punkten auf der Umlaufbahn verschieben, wenn es keine Schalttage gäbe. Das wäre nicht gut, da die Jahreszeiten davon abhängig sind, wo genau die Erde gerade auf ihrer Bahn ist. Im Extremfall würden wir in Europa dann Weihnachten im Hochsommer feiern. Das wäre auch schlecht, da die Bauern dann nicht wüssten, wann sie aussähen oder ernten sollen. Wir hätten dann keinen funktionierenden Kalender mehr, mit allen damit verbundenen Nachteilen.Daher würden die Schalttage eingeführt, damit diese Verschiebung ausgeglichen wird, sodass nur noch einige Stunden verschoben sind. Der Vierteltag verschwindet nicht, sondern nach vier Jahren hat es sich um vier Vierteltage verschoben, welche einen ganzen Tag ergeben.Daher alle vier Jahre ein Schalttag.
Beim Computerspielen (Internet-Ping in Millisekunden, FPS = frames per second) 😅
Wo es auf Sekunden ankommt?
Jeder der schon mal eine Minute Unterarmstütz gemacht hat weiß, dass eine Sekunde länger sein kann als man denkt. 😅
Wo es auch noch ankommt:
Eine Minute mit Freunden ist kürzer als eine lange Minute mit Finger auf dem heißen Herd. 🤔🤣
Das "Keine Ahnung" war mit der Zeit (😅) extrem unangenehm, nervig und störend.
Wofür zahlst du eigentlich ÖRR-Beitrag? "Keine Ahnung."
Entschuldigung, diese Stimme empfinde ich als unangenehm. Zu laut und zu hart. Etwas ruhiger und wärmer, damit ich dem sicherlich wunderbarem Inhalt auch folgen mag. Lautstärke ist leider kein Qualitätsmerkmal.
Bruh
Entschuldigung, diesen Kommentar empfinde ich als unangenehm. Zu anmaßend und zu pendantisch. Etwas Selbstreflexsiver und -disziplinierter, damit man den sicherlich wunderbaren Kommentarbereich auch lesen mag. Korrekte Orthopgraphie ist leider kein inhaltliches Qualitätsmerkmal.
@@Slankh Recht hat er dennoch
@@LetsDoTheHarlemmShake isso
Aber wie schnell soll ich jetzt ein Abo da lassen ? :/
Gehen die Uhren nach dem Atomausstieg überhaupt noch Richtig in Deutschland ??
Unser komplettes Zeit system ist Müll 😅
Es funktioniert aber ist einfach schlecht durchdacht.
Würde man festlegen, das 1 Sekunde exakt 300.000km sind, könnte man ganz einfach mit Licht im Vakuum die Dauer festlegen als festen Wert.
Dann bisschen rum rechnen aber am Ende gäbe es Ruhe. :)
Und wie misst du 300 000 km? Und woher weißt du, was 300 000 km sind? Denn der Meter ist über das Licht in Zusammenhang mit der Zeit definiert.
@@rolfkreuzer4466 na Licht kommt in der Sekunde um die 299.700km weit.
Lass es exakt 300.000km sein.
Das sind vielleicht ein paar Millisekunden mehr und dann haben wir doch schon eine neue Sekunde.
@@FlyingEyes27 Trotzdem müsste man dann erstmal eine Vorrichtung bauen, in der man nach 300 000 km die Zeit messen kann. Und wie gesagt, dann bräuchte man eine neue Definition für den Meter.
@@rolfkreuzer4466 500 Meter lange Bahn und dann einen laser zwischen 2 spiegeln schicken.
Nach der 300.000 Wiederholung die Zeit stoppen und fertig.
Natürlich unterirdisch und in Vakuum
Keine Ahnung!
Na das ganze Uhrengedöns hat der Mensch eh nur wegen der "Anschaulichkeit erfunden. Je "kleiner" die "Einheiten" sind, umso mehr "Stess" machen wir uns übrigens selber. Die Zeit an sich ist einfach nur "da". (Meine persönliche Meinung)
Jetzt wo die letzten Atomkraftwerke in Deutschland abgeschaltet werden, werden in Deutschland auch die Atomuhren abgeschaltet. Und dann laufen die Uhren anders in Deutschland.
Wir brauchen endlich die dauerhafte Sommerzeit und Nein wir leben nicht mehr nach der Winterzeit, da wir nicht mehr nach dem Sonnenstand arbeiten und die Sommerzeit gibt einfach Vorteile und keine Nachteile. Die Winterzeit gibt dafür im Winter einen großen Nachteil, nämlich schon ab 16 Uhr langsam dunkel und das fördert eher Depressionen.
Welche denn bitte außer das man bis 23 Uhr grillen und saufen kann. Die einheitliche Zeit war immer die Winterzeit. Nachteil an Deiner Sommerzeit ist
eben das es für Berufstätige im Winter noch eine Stunde später hell wird.
Ich bin dafür die Normalzeit MEZ dauerhaft anzuwenden. Wozu dann noch in Sommerzeit MESZ umschalten?
@@DF5WW ich denke auch das es darum geht😂
Ob ich nun im Dunkeln zur Arbeit fahre und im Dunkeln wieder zu Hause bin oder das ganze um eine Stunde verschoben wird spielt bei 8h Helligkeit sowas von keine Rolle. Wie der andere hier schon schrieb geht's dir doch wirklich nur ums noch längere saufen im Sommer
Ich habe vor einigen Jahren bei der EU Umfrage bzgl. Zeitumstellung teilgenommen und habe mich für die dauerhafte Winterzeit, die Normalzeit, entschieden. Ich hoffe das ganze wird endlich Mal umgesetzt...
unangenehme Stimme
mag meine automatik
RÄUSPER DICH
Bis auf die keine Ahnungen Kommentierung interessantes video.
Was für ne Süße Stimme
bot
Keine Ahnung Counter:
Sehr unangenehm die Stimme
Dein Kommentar auch.
@@Beluxo
die Stimme ist komplett übersteuert und übertönnt. Mein 400€ Headset regelt sowas automatisch runter aber auch das hilft hier nicht wirklich.
Aber macht man sowas mit Tools im Schnittprogramm bzw. macht ein anständiges Schnittprogram sowas per Knopfdruck...
@@marvinfuchs1389ich kann dir den Link zu einem 40 euro Headsets schicken, mit dem es absolut passabel klingt. Die 360 Euro spart man sich alleinig durch das inkaufnehmen, die Lautstärke selbst zu regeln 😊
Nach dem Video immernoch keine Ahnung
Also 9mio irgendwas ist eine Periode
Dann nochmal anschauen. 😅
Wie kann man nur so eine unangenehme Frauenstimme verwenden???? Kalt, knarzig, kratzig....furchtbar
Für mich keine gute Erzählstimme zum zuhören. Für einen weiblichen Sprecher ist die Stimme nicht weich genug.
Keine Ahnung 🤷♂️ Irgendwas mit 31.556.925,9747 und 9.192.631.770
Nehmt wieder Männer als Sprecher .