Kapitel 10 Raum und Zeit

Schurken verschiedener Nationalität
verstehen einander wortlos.
– Halldór Laxness

10.1 Greenwich Mean Time (GMT) 

Zeitmessung und Kalenderwesen zählten zu den wichtigsten Aufgaben der frühen Astronomie. Astronomen beobachteten Sterne, um etwa Prognosen über kommende Ernteperioden abzugeben. Bis zur atomgenauen Zeitmessung war die Zeit durch Beobachtung der Sonne und des Planetenlaufs gegeben. Leider sind die Daten der Planeten nicht eindeutig. Mehrdeutigkeiten gibt es zum Beispiel bei der Definition einer Umdrehung. Ein bekanntes Problem ist die Inkommensurabilität von Tag, Monat und Jahr. Ein Jahr lässt sich nicht präzise durch eine ganze Anzahl von Monaten oder Tagen ausdrücken. Auch ein Monat besteht nicht immer aus einer ganzen Zahl von Tagen. In den unterschiedlichen Lösungen wurden in der Vergangenheit Schaltsekunden und Schaltjahre nach bestimmten mathematischen Formeln eingeführt. Das führte zu einer Vielzahl von Zeitskalen und Kalendern. Eine bekannte Zeitskala ist die Sternzeit¹  , die sich aus der Umdrehung der Erde gegenüber dem Hintergrund der in großer Entfernung stehenden Sterne ableitet. Ein wichtiger Begriff für Astronomen ist der Meridian. Er ist der vom Erdmittelpunkt aus auf die Himmelskugel projizierte Längenkreis des Beobachtungsorts. Die dadurch gebildete Zeit ist ortsabhängig. Um auf eine weltweit einheitliche Sternzeit zu kommen, erklärte eine Kommission den Meridian von Greenwich zum Nullpunkt und definierte die so erhaltene Zeitskala als Greenwich Mean Siderial Time (GMST). Alle anderen Zeiten berechnen sich durch eine relativ einfache Formel aus der Greenwich-Zeit.

Mit der Zeit ergaben sich unterschiedliche Bedeutungen der GMT, und 1926 wurde die Universal Time (UT), auch als Weltzeit bezeichnet, als Ersatz für die Greenwich Mean Time eingeführt. Wir wollen im Folgenden jedoch immer noch von der GMT sprechen, da dies die alltägliche Ausdrucksweise ist. Die Zeit nach UT ist meistens mit dem mittleren Sonnentag, bezogen auf den Nullmeridian von Greenwich, gleichzusetzen. Dieser basiert auf astronomischen Beobachtungen. Aufgrund der Erdrotation, die sich ständig verlangsamt, ist UT keine Konstante.

Die Datum-Klasse in der Java-Standardbibliothek spiegelt – so wie es die meisten Computeruhren auch tun – die UTC (Coordinated Universal Time) wider. In UTC besteht ein Tag aus genau 24 * 60 * 60 = 86400 Sekunden. UTC basiert auf einer Atomuhr, und somit sind die erdbedingten Verschiebungen nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund muss in regelmäßigen Abständen die Zeit korrigiert werden. So werden Schaltsekunden in bestimmten Jahresabständen am 31. Dezember oder 30. Juni eingeführt. Die letzte zusätzliche Schaltsekunde gab es im Jahr 1995, so dass dann die letzte Minute des Jahres 61 Sekunden dauerte. Kaum eine Computeruhr ist in der Lage, diese Sekunden zu zählen. Um UTC und UT einander anzugleichen, gibt es eine Zwischengröße: UT1. Dies ist die um die Schalteinheiten korrigierte Größe UT. Eine sehr schöne und präzise Zusammenfassung findet der Leser unter http://www.maa.mhn.de/Scholar/dt_times.html.

¹   Mit der Sternzeit aus Star Trek hat das wenig zu tun. In den alten Folgen gab es auch eine andere Deutung als in den neuen Folgen – die Sternzeiten von Raumschiff Enterprise bezogen sich damals lediglich auf die Länge der Mission eines Schiffs. Ab TNG (und auch DS9 und VOY) setzt sie sich aus fünf Stellen und einer Nachkommastelle zusammen; ein Jahr besteht dann aus 1000 so genannten Stardate-Einheiten. Da es keine Schalttage gibt, wurde jeder Tag einfach ein bisschen verlängert.