Internationale Atomzeit - International Atomic Time


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Internationale Atomzeit ( TAI , aus dem Französisch Namen temps Atomique international ) ist ein hochpräzise Atomkoordinatenzeitstandard basierend auf dem Nominaldurchgang rechtzeitig auf der Erde ‚s Geoid . Es ist die wichtigste Erkenntnis von Terrestrial Zeit (mit einem Versatz von fester Epoche ). Es ist auch die Grundlage für die koordinierte Weltzeit (UTC), die für die zivile Zeitmessung ganzen die Oberfläche der Erde verwendet wird. Zum Stichtag 31. Dezember 2016 bei einer weiteren Schaltsekunde TAI wurde hinzugefügt, genau 37 Sekunden vor der UTC. Die 37 Sekunden ergibt sich aus der anfänglichen Differenz von 10 Sekunden zu Beginn des Jahres 1972 plus 27 Schaltsekunden in UTC since 1972.

TAI kann mit traditionellen Mitteln der Angabe Tagen gemeldet werden, von ungleichmäßigen Zeitstandards für die Drehung der Erde basiert übertragen. Genauer gesagt, sowohl Julian Termine und der gregorianische Kalender verwendet werden. TAI in dieser Form wurde mit synchronisierten Universal Time zu Beginn des Jahres 1958, und die beiden haben neben seitdem trieb, aufgrund der sich ändernden Bewegung der Erde.

Operation

TAI ist ein gewichteter Durchschnitt der von über 400 gehaltenen Zeit Atomuhr in über 50 nationale Laboratorien weltweit. Die Mehrzahl der beteiligten Uhren sind Cäsium - Uhren ; das Internationale Einheitensystem (SI) Definition der zweiten basiert auf Cäsium . Die Takte werden miteinander verglichen unter Verwendung von GPS - Signalen und Zwei-Wege - Satelliten - Zeit- und Frequenztransfer . Aufgrund der Signalmittelungs ist TAI eine Größenordnung stabiler als seine beste konstituierende Uhr.

Die teilnehmenden Institutionen jede Sendung, in Echtzeit , ein Frequenzsignal mit Timecodes , die ihre Schätzung von TAI. Zeit - Codes werden in der Regel in Form von UTC veröffentlicht, die durch eine wohlbekannte ganze Anzahl von Sekunden von TAI unterscheidet sich. Diese Zeitskalen werden in Form bezeichnet UTC (NPL) in der UTC - Form, wobei NPL in diesem Fall identifiziert das National Physical Laboratory, UK . Die TAI Form kann gekennzeichnet werden TAI (NPL) . Letzteres ist nicht zu verwechseln mit TA (NPL) , die eine unabhängige Atomzeitskala bezeichnet, nicht synchronisiert zu TAI oder irgendetwas anderes.

Die Uhren an verschiedenen Institutionen gegeneinander regelmäßig im Vergleich. Das Internationale Büro für Maß und Gewicht (BIPM, Frankreich), kombiniert diese Messungen nachträglich die gewichtete durchschnittliche zu berechnen , die die stabilste Zeitskala möglich bildet. Diese kombiniert die Zeiträume in „Kreis T“ und ist die monatlich erscheinende kanonische TAI. UTC (- Diesmal Waage wird in Form von Tabellen von Differenzen UTC ausgedrückt k ) (entsprechen TAI - TAI ( k )) für jede teilnehmende Einrichtung k . Derselbe Kreis gibt auch Tabellen von TAI - TA ( k ) für die verschiedenen unsynchronisierten Atomzeitskalen.

Fehler in der Veröffentlichung durch die Ausgabe eine Überarbeitung des defekten Kreis T oder von Errata in einem anschließenden Kreis T. aus diesem Abgesehen korrigiert werden, einmal im Kreis T veröffentlicht wird , ist die TAI Waage nicht überarbeitet. Rückblickend ist es möglich , Fehler in TAI zu entdecken und besser Schätzungen der wahren rechtzeitig Waage zu machen. Da das veröffentlichte Rundschreiben endgültiges ist, besser Schätzungen erzeugen keine andere Version von TAI; es wird stattdessen zu der Schaffung einer besseren Realisierung berücksichtigt Terrestrial Zeit (TT).

Geschichte

Frühe Atomzeitskalen bestand aus Quarzuhren mit Frequenzen durch eine einzelne Atomuhr kalibriert; die Atomuhren nicht kontinuierlich betrieben wurden. Atomzeitnehmung Dienste gestartet experimentell im Jahr 1955, die erste Cäsium - Atomuhr mit am National Physical Laboratory, UK (NPL) . Es wurde als Grundlage für die Kalibrierung der Quarzuhr bei dem verwendeten Königlichen Greenwich Observatory und eine Zeitskala zu schaffen, die so genannten Greenwich Atomic (GA). Die United States Naval Observatory begann am 13. die A.1 Waage September 1956, unter Verwendung einer Atomichron kommerzielle Atomuhr, gefolgt von der NBS-A - Skala am National Bureau of Standards , Boulder, Colorado am 9. Oktober 1957.

Die Internationale Zeit Bureau (BIH) begann eine Zeitskala, T m in Juli 1955, oder AM, sowohl lokale als Cäsium - Uhren und Vergleichen zu fernen Takten mit der Phase der Verwendung von VLF - Funksignalen. Die BIH Waage, A. 1 und NBS-A durch eine definierte wurden Epoche zu Beginn des Jahres 1958 Die verwendeten Verfahren durch die BIH entwickelte sich, und der Name für die Zeitskala geändert: „A3“ im Jahr 1963 und „TA (BIH) "im Jahr 1969.

Die SI - Sekunde wurde die von 1971 bis 1975 in 1967 in Bezug auf den Cäsiumatoms definiert Generalkonferenz für Maß und Gewicht und das Internationalen Komitee für Maß und Gewicht eine Reihe von Entscheidungen getroffen , die die BIPM Zeitskala der Internationale Atomzeit (TAI) bezeichnet .

In den 1970er Jahren wurde deutlich , dass die Uhren in TAI teilnehmenden mit unterschiedlichen Raten tickten aufgrund Gravitations Zeitdilatation und die kombinierte TAI Skala entsprach daher zu einem Mittelwert der Höhen der verschiedenen Uhren. Ausgehend von Julian Datum 2.443.144,5 (1. Januar 1977 00.00.00) wurden Korrekturen an den Ausgang aller teilnehmenden Uhren angelegt, so dass TAI Eigenzeit bei entspräche NHN (das Geoid). Weil die Uhren waren im Schnitt weit über Meereshöhe, bedeutete dies , dass TAI verlangsamte, um etwa ein Teil in einer Billion. Die ehemalige unkorrigierte Zeitskala weiter veröffentlicht, unter dem Namen wird EAL ( Echelle Atomique Libre was bedeutet, freie atomare Ebene ).

Die Sofort , dass die Gravitations Korrektur dient als die Epoche angelegt werden begann Baryzentrische Koordinatenzeit (TCB), Geocentric Koordinatenzeit (TCG) und Terrestrische Zeit (TT), die drei grundlegende Zeitskalen im Sonnensystem darstellen. Alle drei dieser Zeitskalen wurden definiert JD 2443144.5003725 (1. Januar 1977 00: 00: 32,184) lesen genau in diesem Augenblick. TAI fortan eine Verwirklichung von TT, TT mit der Gleichung (TAI) = 32,184 s + TAI.

Der Fortbestand der TAI wurde in einem 2.007 Brief vom BIPM der ITU-R in Frage gestellt, die „Im Fall einer Neudefinition von UTC ohne Schaltsekunden angegeben, hielte die CCTF die Möglichkeit diskutiert TAI der Unterdrückung, wie es parallel bliebe zum kontinuierlichen UTC.“

Verhältnis zu UTC

UTC ist eine diskontinuierliche (zB regelmäßig von Schaltsekunden eingestellt) Zeitskala aus Segmenten zusammengesetzt , die linearen Transformationen von atomarer Zeit. Von Anfang 1961 bis Dezember 1971 die Anpassung wurden regelmäßig in fraktionierten Schaltsekunden, so daß UTC angenähert UT2 . Danach wurden diese Anpassungen nur in ganzen Sekunden lange nähern UT1 . Dies war ein Kompromiss Anordnung um eine öffentlich ausgestrahlte Zeitskala zu ermöglichen; die nach 1971 mehr linear Umwandlung der Atomzeit des BIH dazu geführt, dass die Zeitskala stabiler sein würde und einfacher international zu synchronisieren. Die Tatsache , dass es weiterhin UT1 zu nähern bedeutet , dass Aufgaben wie Navigation , die eine Quelle von Universal Time erfordern weiterhin gut durch die öffentliche Übertragung von UTC bedient werden.

Anmerkungen

Verweise

  • " Die Geschichte von TAI-UTC" . Time Service Dept., United States Naval Observatory. 2009 . Abgerufen 4 Januar 2010 .
  • „Internationale Atomenergie - Time“ . Internationales Büro für Maße und Gewichte . Abgerufen 22 Februar 2013 .

Fußnoten

Literaturverzeichnis

Siehe auch

Externe Links