Was in der breiten Öffentlichkeit kaum jemand weiß: Der Takt für das gesamte Land wird direkt in der Bundeshauptstadt vorgegeben. Im Labor des Bundesamts für Eich- und Vermessungswesen (BEV) in Wien-Ottakring sorgen seit den 1980er-Jahren zwei klassische Atomuhren für Ordnung. Ein Gerät liefert die offizielle gesetzliche Zeit vor, während die zweite Einheit als permanente Absicherung im Hintergrund läuft.
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Nun steht in dem Wiener Laboratorium ein tiefgreifender Generationswechsel an. Der technologische Nachfolger wurde bereits installiert und hat einen einjährigen Testbetrieb bravourös absolviert. Die Messergebnisse bestätigen, dass die neue Apparatur herkömmliche Systeme bei weitem in den Schatten stellt. Läuft alles nach Plan, wird die offizielle Normalzeit für die Republik innerhalb der nächsten ein bis zwei Jahre vollständig umgestellt.
Laserlicht und Ytterbium-Atome statt Cäsium
Die enorme Steigerung der Präzision beruht auf einem grundlegend veränderten physikalischen Verfahren. Herkömmliche Atomuhren nutzen die Schwingungen von Cäsium-Atomen, um den Sekundentakt festzulegen. Bei dem Wiener Neuzugang handelt es sich hingegen um eine sogenannte optische Uhr.
Im Kern des Geräts befindet sich ein elektrisch geladenes Ytterbium-Atom, welches mit hochpräzisem Laserlicht gezielt angeregt wird. Durch die extrem hohe optische Frequenz lässt sich die Zeit in unvorstellbar winzige Bruchteile zerlegen. Ein historischer Vergleich verdeutlicht die Dimension: Hätte man diese Super-Uhr beim Urknall vor rund 13,8 Milliarden Jahren in Betrieb genommen, würde sie bis heute lediglich um eine einzige Sekunde falsch gehen. Bisherige Atomuhren hätten im selben Zeitraum eine Ungenauigkeit von rund drei Stunden angehäuft.
Neudefinition der Sekunde und Einsteins Theorie
Mit der Einbindung des Systems rückt Österreich in die absolute Weltspitze vor. Das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen betont, dass die Alpenrepublik damit zu den ersten fünf Staaten weltweit zählen wird, die ihre nationale Normalzeit auf Basis dieser Technologie ermitteln. Auch international steht eine historische Wende bevor: Die seit 1967 gültige weltweite Definition der Sekunde, die auf Cäsium beruht, dürfte in absehbarer Zukunft offiziell an optische Uhren angepasst werden.
Zudem belegt die Wiener Anlage physikalische Phänomene aus Albert Einsteins Relativitätstheorie:
- Schwächere Erdanziehungskraft in der Höhe lässt die Zeit messbar minimal schneller ablaufen.
- Die Sensoren reagieren so empfindlich, dass sich Höhenunterschiede von wenigen Zentimetern rein über die Zeitspanne messen lassen.
- Rechnerisch ist der Kopf eines Menschen nach einer Lebensspanne von 80 Jahren um etwa 80 Nanosekunden (0,00000008 Sekunden) älter als die eigenen Füße.
- Für moderne Datennetze und Zukunftstechnologien sind diese winzigen Korrekturen unverzichtbar.
Für den Einsatz im Wohnzimmer ist das Präzisionswunder freilich nicht gedacht. Die Anlage benötigt ein streng abgeschirmtes Speziallabor, weil schon geringe Erschütterungen, Lichtschwankungen oder Schallwellen die empfindlichen Messungen stören würden. Für die Bürger auf der Straße bleibt die Umstellung unsichtbar: Die Zeitanzeige auf dem Smartphone springt wie gewohnt weiter – sie basiert künftig bloß auf dem exaktesten Takt der Weltgeschichte.