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In der Physik und Kosmologie die 4. Koordinate, die zu den 3 Raumkoordinaten hunzukommt.

In der allgemeinen Relativitätstheorie spricht man auch von einem Raum-Zeit-Kontinuum. Danach sind alle Aussagen über die Zeit relativ.

In der Astronomie ist vor allem die Einteilung der Zeit in kleinere Abschnitte wichtig. Dabei spielt insbesondere die Rotationsperiode der Erde eine Rolle, die den Tag definiert. Da die Rotationsgeschwindigkeit der Erde veränderlich ist, führte man ein gleichförmiges Zeitmaß, zunächst die sog. Ephemeridenzeit, heute die Dynamical Time ein.

Drei verschiedene Faktoren beeinflussen die Erdrotation:

  • säkulare Veränderungen, wie sie vor allem durch die Gezeitenreibung im System Erde-Mond auftreten. Sie bewirken eine Verlängerung des Tages von 0,0016 Sekunden pro Jahrhundert.
  • Fluktuationen als Folge von Massenverlagerungen im Erdkörper, vielleicht unregelmäßig, vielleicht aber auch mit lanfristiger Periode von mehreren Jahrzehnten. Durch Aufsummieren dieser Effekte kann es zu Unterschieden zwischen einem gleichförmigen Zeitmaß und der mit Hilfe der Erdrotation bestimmten Zeit bis zu vielen Sekunden kommen.
  • jahresperiodische Schwankungen als Folge von Abschmelzvorgängen an den Polarkappen oder anderer meteorologischer Effekte.

Dabei geht die Erde im Juli um 0,06 Sekunden nach, im November um 0,05 Sekunden vor (siehe auch Weltzeit). Für die bürgerliche Zeitrechnung ist der wahre Sonnenlauf ungeeignet. Wegen der unterschiedlichen Geschwindigkeit bei der Bewegung der Erde um die Sonne, scheint nämlich auch die Sonne ungleichförmig durch die Ekliptik zu laufen. Man führte deswegen eine mittlere Sonne ein. Der Unterschied zwischen der wahren und der mittleren Sonnenzeit ist die Zeitgleichung. Die unterschiedlichen geographischen Längenkreise (Meridiane) haben eine verschieden Ortszeit. Einem Unterschied von 1° Länge entspricht ein Zeitunterschied von 4 Minuten, einem Unterschied von 15° Länge ein Zeitunterschied von 1 Stunde. Deswegen wurden im 19. Jahrhundert 24 verschiedene Zeitzonen eingeführt, in denen jeweils dieselbe Zonenzeit vorherrscht. Für Mitteleuropa gilt die Mitteleuropäische Zeit.

Für astronomische Beobachtungen wird dagegen fast ausschließlich die Weltzeit herangezogen. Für Zeitbestimmungen werden die Durchgänge der Sterne durch den Meridian mit Hilfe eines Meridiankreises oder Passageinstruments beobachtet. Dabei wird zunächst die Sternzeit abgeleitet: Die Rektaszension eines den Meridian überquerenden Sterns ist gerade gleich der Sternzeit. Die Sternzeit wiederum kann in Weltzeit oder Zonenzeit umgerechnet werden. Deswegen müssen für Zeitbestimmungen die Rektaszensionen einer Auswahl von Sternen sehr genau bekannt sein (Zeitsterne). Wegen der Unregelmäßigkeit in der Erdrotation sind aber derartige Messungen heute für die Festlegung der bürgerlichen Zeit nicht mehr wesentlich. Vielmehr spielt das durch die Atomuhren gewährleistete Zeitmaß eine grundlegende Rolle.

 

siehe auch:
  Abkürzungen


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