Diese Seite befindet sich noch im Aufbau. Den Abschnitt über die
Koordinatensysteme werde ich zu einem späteren Zeitpunkt
hinzufügen, da ich zunächst die Seiten über unser
Sonnensystem und die Seiten über Fernrohre fertigstellen bzw.
erstellen möchte.
An dieser Stelle möchte ich dich, lieber Leser bitten nicht
ungeduldig zu werden, denn es steckt einiges an Arbeit hinter jeder
Seite, die ich in meiner Freizeit mache.
Orientierung am Himmel
Koordinatensysteme
Zeitangaben
Wenn man sich am Himmel genau orientieren will, oder
jemand anderem eine Position mitteilen möchte, so muß man
zwei Dinge genau kennen: Den Ort und die Zeit. Der folgende Artikel
beschäftigt sich deshalb mit Koordinatensystemen und Zeitangaben
Koordinatensysteme
Zeitangaben
Zeit,
ein Begriff den wohl jeder zu genüge kennt. Entweder
man hat sie oder man hat sie nicht , in diesem kurzen Satz könnte
man das ganze Thema zusammenfassen. Doch schon seit Urzeiten
beschäftigen sich die Menschen mit dem Phänomen Zeit. Also
lieber Leser, nimm dir etwas Zeit für die Zeit.
Zeitmessung und
Kalenderwesen zählen zu den ältesten Gebieten der Astronomie.
Zuerst wurden die Zeit durch die Beobachtung natürliche
astronomische Phänomenen bestimmt.
Hier einige
Beispiele dafür:
Das Jahr das
seine Ursache in der Bewegung der Erde um die Sonne hat. Zumindest in
gemäßigten Breitengraden ist dies in der Abfolge der
Jahreszeiten zu beobachten.
Der Monat, der
in seiner Ursprünglichen Bedeutung durch Wechsel der
Mondphasen definiert wurde, deren Ursache in der Bewegung des Mondes um
die Erde liegt. Der Mondkalender ist bis in die heutige Zeit ein Begriff
geblieben.
Der Tag durch
die Drehung der Erde um sich selbst zur Ursache hat und als leicht
zu beobachtbares Phänomen den Tag- und Nachtwechsel mit sich
bringt.
Das Wissen um
die Ursachen der beobachteten Phänomene, die zunächst den
Lebensrhythmus der Menschen bestimmen, immer besser werdende
Meßmethoden, und nicht zuletzt die Bedürfnisse der der
Menschen nach einer meßbaren Größe haben
verschiedene Definitionen des Parameters Zeit hervorgebracht.
Auf einige von
ihnen möchte ich hier genauer eingehen:
Sonnenzeit
Sternzeit
Ortszeit
Zonenzeit
mitteleuropäische Zeit
Weltzeit oder Universal Time oder Greenwich Time
Gesetzliche Zeit
Atomzeit
Küchenzeit
Sonnenzeit
Zu Anfang
begnügten sich die Menschen die Zeit in Tag und Nacht einzuteilen.
Irgenwann begannen sie aber damit diesen natürlichen
Tagesrhythmus weiter zu unterteilen. Am Tage wurde die Sonne als
Zeitgeber genutzt, denn sie zog scheinbar immer die gleiche Bahn am
Himmel entlang. Der Tag begann mit dem Sonnenaufgang im Osten, mittags
erreichte die Sonne im Süden ihre höchste Stellung und abends
ging sie im Westen unter. Man begann auch den Tag in Stunden und Minuten
einzuteilen.
Als im
Mittelalter die ersten hinreichen genauen mechanischen Uhren gebaut
wurden entdeckte man, daß die Sonne nicht immer zum gleichen
Zeitpunkt ihren höchsten Stand im Süden erreicht, denn Mitte
Februar steht die Sonne in etwa eine halbe Stunde später im
Süden als Anfang November. Die Schwankung der "wahren Mittagszeit"
wird durch die sogenannte Zeitgleichung beschrieben, die man auch beim
ablesen einer Sonnenuhr berücksichtigen muß, wenn man die
mittlere Sonnenzeit ablesen will. Bei einigen Sonnenuhren ist die
Zeitgleichung und der vom Datum abhängige Korrekturwert mit
abzulesen.
Heute kennt man
auch die Ursache für diese Abweichung: Die Erde umrundet die Sonne
auf einer nicht auf einer Kreisbahn, wie man früher annahm, sondern
auf einer elliptischen Bahn.
Die Sonnenzeit
ist ortsabhängig, da sie abhängig vom Breitengrad auf dem sich
der Beobachter befindet zu unterschiedlichen Zeiten ihren
Höchststand im Süden hat.
Sternzeit
Die Sternzeit
kann, wie man unschwer aus dem Namen abzuleiten ist, durch Beobachtung
der Sterne ermittelt werden. Wenn die Sonne weit genug unter dim
Horizont verschwunden ist beginnt die Arbeit der beobachtenden
Astronomen, und diese richten sich nach der Sternzeit. Grundlage
für die Sternzeit ist die Erdrotation. Für einen Beobachter
auf der Erde hat es den Anschein, daß sich die Sterne über
den Nachthimmel bewegen. Die einfachste Definition für die
Länge eines Sterntages ist die Zeitspanne zwischen zwei
Meridiandurchgängen eines Sterns. Der Meridiandurchgang eines
Sterns ist der Zeitpunkte zu dem dieser Stern für einen Beobachter
auf der Nordhalbkugel der Erde genau im Süden steht. Ein so
ermittelter Sterntag wäre in Weltzeit ausgedrückt 23h 56m
04.1s lang.
Um einen
einheitlichen Nullpunkt zu haben wurde der Meridiandurchgang des
Frühlingspunktes als 0 Uhr Sternzeit, also als Beginn eines neuen
Sterntages, festgelegt.
Bei der
Sternzeit handelt es sich, wie bei der Sonnenzeit um eine lokale Zeit,
die vom Längengrad des Beobachtungsortes abhängig ist. Man
muß eine in irgendwelchen Tabellen angegebene Sternzeit also immer
für den eigenen Beobachtungsort umrechnen.
Die Sternzeit
bildet auch eine der Grundlagen der Weltzeit UTC.
Ortszeit
In den beiden
letzten Abschnitten wurden erwähnt daß sowohl die Sonnenzeit
als auch die Sternzeit ortsabhängig sind. Zum Beispiel steht die
Sonne in Trier knapp eine halbe Stunde später im Süden als in
Dresden. Wenn man sich zur Ortszeit verabredet muß man also immer
den genauen Ort zumindest in geographischer Länge mit angeben. Wenn
man sein Standort in geographischer Länge um ein Grad ändert,
dann ändert sich die Ortszeit um 4 Minuten!
Zonenzeit
Um nicht
ständig die Uhr nachstellen zu müssen hat man die Zonenzeit
eingeführt. Das ist auch der Grund warum man auf einer Uhr in Trier
die gleich Zeit ablesen kann wie auf einer Uhr in Dresden. Über
einen jeweils 15° bereiten Streifen gilt jeweils eine einheitliche
Zonenzeit (in Deutschland die mitteleuropäischen Zeit). Bei
dieser willkürlichen Einteilung wurde politischen und
geographischen Gegebenheiten Rechnung getragen um die Handhabung
für die Menschen zu vereinfachen. Man muß also nicht mehr die
genaue geographische Länge angeben, wenn man sich verabredet,
sondern nur noch die Zeitzone.
Mitteleuropäische
Zeit
Die
mitteleuropäische Zeit, die für eine Menschen der sich in
Deutschland aufhält maßgeblich ist bezieht sich auf die
mittlere Ortszeit auf dem 15. Längengrad, auf dem sich zum Beispiel
die Stadt Görlitz befindet.
Weltzeit oder Universal Time oder Greenwich
Time
Zeitangaben in
Weltzeit, Universal Time (UT) oder Greenwich Time beziehen sich auf die
mittlere Ortszeit am nullten geographischen Längengrad. Das ist der
Längengrad, auf dem sich das Greenwicher Observatorium befindet.
Sowohl Astronomen als auch Funkamateure benutzen für ihre Angaben
immer die "Weltzeit", die dann jeder in die für ihn
maßgebliche Zonenzeit oder Ortszeit umrechnen muß.
Gesetzliche
Zeit
Die gesetzlich
Zeit ist die Zeit, die der Gesetzgeber für das jeweilige Land
vorschreibt. Hier in Deutschland ist die gesetzliche Zeit, wenn die
Winterzeit gilt gleich der Zonenzeit. Während der Periode in der
die Sommerzeit gilt muß man zur Zonenzeit noch eine Stunde zur
Zonenzeit dazuzählen.
Atomzeit
Irgendwann
genügte es den Menschen nicht mehr den Tag in 24 Stunden, die
Stunde in 60 Minuten und die Minute in 60 Sekunden einzuteilen. Eine
genauere Zeitangabe mußte her. Man begann Atomuhren zu bauen, mit
denen man zum Beispiel die Schwingung von Cäsiumatomen oder die
Übergänge zwischen zwei Energieniveaus des Frequenznormals
hochgenau messen kann. Zur Zeit definiert man eine Sekunde wie folgt:
Eine Sekunde ist das 9.192.631.770fache der Periode einer Mikrowelle,
die mit einem ausgewählten Niveauübergang im Cäsiumatom
in Resonanz ist. Anders gesagt: das 9.192.631.770-fache der
Periodendauer, der dem Übergang zwischen den beiden
Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs
entsprechenden Strahlung. (Diese Definition muß man nicht
verstehen, ich habe sie nur der Vollständigkeit halber
eingefügt)
Küchenzeit
Die
Küchenzeit ist ein Begriff, der eigentlich nur im Amateurfunk
bekannt ist. Gemeint ist damit die Zeit, die man auf der Küchenuhr
abliest, also in der Regel die gesetzliche Zeit. Der Begriff
Küchenzeit beinhaltet dabei eine gewisse Abweichung von der
angegebenen Zeit, denn die Küchenuhr dürfte in der Regel nicht
die genaueste Uhr im Haushalt sein, wenn sie nicht gerade eine Funkuhr
ist.
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Aktualisiert am 01.
März 2004 von Martina Haupt
