Die Schaltsekunde

Eine weitere Methode zur Bestimmung der Sternzeit sind Beobachtungen von Sternbedeckungen durch den Mond. Dies Verfahren spielte vor allem in der Navigation auf See vor der Entwicklung sehr genau gehender Uhren eine Rolle.

Bereits 1695 konnte Edmond Halley anhand solcher Messungen feststellen, dass es Unregelmäßigkeiten in der Bewegung des Mondes gab: der Umlauf des Mondes um die Erde schien sich leicht aber nachweisbar zu beschleunigen oder die Erde wurde in ihre Drehung entsprechend gebremst. Eine Erklärung dafür hatte er nicht.

Eine andere sehr präzise astronomische Zeitmessung kam den Wissenschaftlern zur Hilfe: die Aufzeichnung früherer, historischer Sonnenfinsternisse. So beschrieb der Grieche Herodot, dass die Schlacht der Meder und der Lyder am Halys durch eine Sonnenfinsternis zum Erliegen kam und in einem Waffenstillstand und einem Friedensvertrag endete. Berechnet man nun den Ort der Sonnenfinsternis mit heutigen Computern und den aktuellen Daten für Erd- und Mondbahn, dann findet man zunächst diese Sonnenfinsternis nicht im südlichen Anatolien, wo die Schlacht standfand. Aber sie fand ja dort statt, da sie ja beobachtet wurde! Die Erklärung, die man durch Untersuchung weiterer Sonnenfinsternisse fand, ist deutlich: die Erde hat sich früher schneller gedreht, heute dreht sie sich langsamer. D.h. dass auch unsere Uhren, die ja 24 Stunden an einem Tag - während einer Drehung der Erde - anzeigen sollen, heute langsamer gehen müssen. Der Effekt ist nicht sehr stark. Aber immerhin ist es zurzeit immerhin eine Sekunde alle 500 Tage, die die Erde „verliert“. Die Ursache dieses Effekts kennen wir heute: es ist hauptsächlich ein Gezeiteneffekt, der Wechsel von Ebbe und Flut. Aber auch die inneren Bewegungen des flüssigen und plastischen Mantels der Erde tragen dazu bei.

Die Abbremsung der Erddrehung seit 1972Genau vorhersagbar ist der Effekt allerdings nicht, man kann ihn nur nachträglich messen. Und dies tun die Astronomen heute nicht mehr mit Passageinstrumenten, sondern Radioteleskopen, die auf die entferntesten Radiogalaxien schauen, die man kennt. Damit wird die Drehung der Erde regelmäßig überwacht.

Der International Earth Rotation Service sammelt die Daten und berechnet daraus die reale aktuelle Uhrzeit. Weicht diese um mehr als 0,9 Sekunden von der Atomzeit ab, dann wird zum nächsten Jahreswechsel eine Schaltsekunde eingefügt. Seit der Einführung des aktuellen Zeitsystems im Jahre 1972 sind es genau 34 Sekunden, um die die Erde sich verlangsamt hat und um die die Atomuhren aufgrund der astronomischen Messungen korrigiert wurden.

Übrigens: die Schlacht am Halys endete am Nachmittag des 28. Mai 585 v.Chr.. Sie gilt als das früheste auf einen Tag genau datierte historische Ereignis der Menschheitsgeschichte.