Zeitforscher übrigensschon indenDreissigerjahrenerfahren,
alsdieSekundenochalsBruchteil der Erdrotationdefiniert
war. Damalswurdenhier ander PTBdiegenauestenQuarz-
uhren ihrer Zeit inBetriebgenommen. Die Forscher stellten
fest, dasssichdieErde immer langsamer und insbesondere
auchunregelmässigdreht undnicht,wie für diedamaligeZeit-
definition vorausgesetztwurde, stetsmit gleicher Geschwin-
digkeit.
Gibt esauchpraktischeAnwendungen fürAtomuhren?
Ullrich:
Atomuhren ticken zumBeispiel aufOrtungssatelliten
fürdasamerikanischeGPS-Systemoderdas russischeGLONASS
undauch für dieerstenSatellitendes europäischenGalileo.
DieseSystemeermittelnStandorteüber Signallaufzeiten
zwischenSatellit undErdeundbrauchendeshalbsehr genaue
Zeitangaben. AuchGeodätenwollendemnächstmitUhren im
Allmessen. Damit kannmandie relativePosition von zwei
Satellitenhochgenauvermessenundüber derenVeränderung
auf dasSchwerefeldder Erdeschliessenunddiesessomit voll-
ständigkartieren.Mit ähnlichenMessungenauf der Erdeund
nochgenauerenUhrenkönnten inZukunft sogarunterschiedliche
Massenverteilungendetektiert unddamit auchBodenschätze
aufgespürtwerden. An solchen Themenarbeitenwir gerade
gemeinsammit vielen Forschern imExzellenz-ClusterQUEST
der LeibnizUniversitätHannover.
HabendieUhrenauf denSatellitendiegleichenkomplexen
AufbautenwiedieAtomuhrender PTB?
Ullrich:
Sie funktionierennachdemgleichenPrinzip, sindaber
sicher etwaskompakter undmüssennicht ganz sogenausein.
DurchdiebisherigeSignalübertragungkommt esohnehin zu
kleinerenAbweichungen.MankannAtomuhren für vieleZwecke
heutzutageeinfachkaufen. Siekosten zwischeneinigen100€
undca. 100000€ fürAnwendungenaufderErde– fürSatelliten-
anwendungensindsiedeutlich teurer –und laufendankausge-
reifter Technik inderRegel über viele Jahrewartungsfrei.
Siesagen, dieTechnikgilt alsausgereift. KanneineAtomuhr,
wiesie zumBeispiel hier ander PTBsteht, trotzdemausfallen?
Ullrich:
Grundsätzlich ist dasnatürlichmöglich, aberwir haben
Reserven. Alleine inder PTB tickenvier primäreAtomuhrenals
unserBeitrag zurWeltzeit. UndumbeispielsweisedieZeit für
Funkuhren zu liefern, dieüber einenLangwellensender in
Mainflingenbei Frankfurt versendetwird, stehenvorOrt noch
einmal drei weitereAtomuhren, die regelmässigmit denPTB
Uhrenabgeglichenwerden.
InformationenausersterHand:
Prof. Dr. JoachimH. Ullrich
im Interview.
Zur Person
Prof.Dr. JoachimUllrich
JoachimUllrich ist seit 2012Präsident der Physikalisch-
TechnischenBundesanstalt inBraunschweig, das
nationaleMetrologie-Institut Deutschlands. Davorwar
er Direktor desHeidelbergerMax-Planck-Instituts für
Kernphysikund leitetedortdieAbteilung„Experimentelle
Mehrteilchen-Quantendynamik“. Er ist nicht nur alsPTB-
Präsident international anerkannt, sondernauchals
Experte fürQuantenphysikund für Experimentean Freie-
Elektronen-Lasern, zumBeispiel amDESY inHamburg
oder amSLACNational Accelator Laboratory inStanford,
USA. Für seineArbeit erhielt ermehrereAuszeichnungen,
darunter derGottfried-Wilhelm-Leibniz-Förderpreisder
Deutschen Forschungsgemeinschaft undder Philipp
Morris Forschungspreis.
