Genauste uhr

Präzise Uhr

Die optische Uhr mit Aluminiumionen als Frequenzsender bricht den bisherigen Genauigkeitsrekord und übertrifft Atomuhren um ein Vielfaches. Das präziseste Uhrwerk der Erde. Die Pendelschwingung ist gleichmässig und sanft. Aus diesem Grund arbeiten Wissenschaftler an immer präziseren Zeitmesser. Denn: Je öfter der Taktgenerator einer Uhr pro Sekunde oszilliert, umso präziser kann die zweite bestimmt werden und umso weniger geht die Uhr im Lauf der Jahre schief. Die Caesium-Atomuhr wurde lange Zeit als die präziseste Uhr der Erde angesehen.

Es schaukelt neun Billionen Mal pro Sek. Aber es kann noch viel schneller und damit noch präziser sein. Allerdings ähnelt die Uhr nicht einer klassischen Uhr. "Viele Dissertationen sind bereits enthalten", sagt Christian Lisdat, Leiter der Arbeitsgruppe der PTB. Mit einem weiteren Hochleistungslaser regt die Physik der PTB die Teilchen an, um Elektronenübergänge anzustoßen und danach die Oszillationen der Teilchen zu messen.

"Innerhalb von zehn Jahren könnte die Uhr die Cäsiumatomuhr ersetzen", sagt der Forscher Listat. Sie ist jetzt präziser, aber etwas unzuverlässiger. "Bisweilen genügt ein lautstarkes Türklopfen und der Scanner gerät aus dem Gleichgewicht", meldet er. Zur Kompensation dieser Unsicherheiten haben die Forscher die Uhr mit einer Noppe kombiniert, die einem im Fehlerfall eingreifenden Mikrowellenlaser gleicht.

Das ist so klein, dass der Schaden seit den Anfängen des Kosmos vor etwa 14 Mrd. Jahren nur 100 Sek. sein wird. "Es gibt vielleicht zwei oder drei genauere Zeitmesser. Wir haben aber einen guten Ruf für Stabilität", sagt Lisdat. Im Uhrzeigersinn oszillieren die Atomkerne etwa 100.000.000.000.000.000 mal pro Sekunde. 2.

Der Kosmos besteht seit 14 Billionen Jahren. Während dieser Zeit würde eine Uhr 100 s ablaufen. "Erfahrungsgemäß werden die Uhren von heute aber schon morgen technologisch genutzt und es wird eine weitere Forschungsgeneration geben", sagt Thomas Udem vom Max-Planck-Institut für Quantenoptik. 2. Das ist natürlich für den heimischen Alarmwecker und den Zugfahrplan irrelevant", sagt er.

"Für den Hochgeschwindigkeitshandel im Bankenbereich oder in der Satelliten-Navigation ist jedoch eine noch präzisere Ermittlung der zweiten sehr hilfreich. Deshalb ist er überzeugt, dass die Weltzeituhr bald das Tempo bestimmen wird.