Da wo die Zeit hergestellt wird

Dort wo in Deutschland die Zeit hergestellt wird, da werden auch noch andere Einheiten hergestellt. Und dort waren wir heute zu Besuch. Nämlich in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig. Die hatten heute nämlich ihren Tag der offenen Türe.

Und wie die Zeit gemacht wird, das haben wir uns auch als Erstes erklären lassen. Denn die einheitliche Zeit in Deutschland, die gibt es erst seit 1893 durch die Einführung durch das Gesetz, betreffend die Einführung einer einheitlichen Zeitbestimmung. Inzwischen fortgeführt im Einheiten- und Zeitgesetz.

Und die Bahnen waren ihrer Zeit voraus, denn dort wurde bereits 1890 eine gemeinsame Betriebszeit eingeführt. Das hat zumindest dazu geführt, dass man nicht mehr fünf Mal die Uhr stellen musste, nur weil man den Bodensee mit dem Zug umrunden wollte. In den Laboren sehen wir dann nicht nur live die beiden Caesium-Fontänenuhren CSF1 und CSF2, sondern auch die älteren Uhren CS1 und CS2.

Die sehen jetzt vielleicht nicht so besonders aus, aber hier zählen ja auch eher die inneren Werte. Und das ist hier die Ganggenauigkeit der Uhren. Und dafür zitiere ich mal von der Website des PTB:

Mit 67% Wahrscheinlichkeit weichen die mit ihnen erzeugten Sekunden um weniger als ±2·10^‑16 s von idealen SI-Sekunden ab. Das heißt, dass die Fontänenuhren von einer idealen Uhr nur um 20 Pikosekunden pro Tag abweichen können oder, anders ausgedrückt, um eine Sekunde in 130 Millionen Jahren. Die primären Atomuhren  CS1 und CS2 mit thermischem Atomstrahl waren lange Jahre bis in die 90er Jahre die weltweit genauesten Uhren und weisen eine Ganggenauigkeit von etwa einer Sekunde in 3 Millionen Jahren auf. 😍

Aber die Zeit wird hier nicht nur gemacht, sondern auch verteilt.

Unter anderem auch über den DCF77-Sender, der in der Nähe von Frankfurt steht. Ähnlich wie bei den Atomuhren stehen Ansprechpersonen bereit, die geduldig auf die gestellten Fragen antworten.

Als wir genug Zeit mit der Zeit verbracht haben, sehen wir uns an, wie heute das Kilogramm gemacht wird. Es ist seit 2019 nicht mehr über das Ur-Kilogramm definiert, von dem wir aber zumindest noch die Kopie des Nationalen Kilogrammprototyps Nr. 52 sehen.

Inzwischen werden zwei Methoden verwendet, um das Kilogramm zu bestimmen. Die PTB ist eines von zwei Instituten auf der Welt, in der die XRCD-Methode verwendet wird. Und auch hier sehen wir zumindest die "billlige Kopie" (d.h. ca. 10 Tsd. €) des Millionen-€ teuren Originals.

Als nächstes werfen wir einen Blick in zwei Labore, an denen daran gearbeitet wird, noch genauere Uhren zu entwickeln.

Der Weg führt uns anschließend weiter zu MOPAS.

Auch sehen wir eindrucksvolle Großverzahnungsnormale und die noch eindrucksvollere dazugehörige Messeinrichtung.

Weiter geht es mit einem Bereich, der sich mit der Quantenkryptografie beschäftigt.

Einblicke in einen weiteren Bereich, welcher sich mit Photovoltaik beschäftigt, runden unsere Eindrücke vom PTB dann schließlich noch ab.

Bevor wir uns versahen, waren wir fast sechs Stunden auf dem Gelände und hatten doch nur an der Oberfläche gekratzt. Wer auch immer das liest (sowie ein gesundes Interesse an der Physik hat) und mal die Chance hat, einen Tag der offenen Türe im PTB in Braunschweig zu erleben, dem sei dringend angeraten, die Möglichkeit zu nutzen. So etwas sieht man wirklich nicht alle Tage 😍