Die Nacht der Schaltsekunde
30. Juni 2015
Am Mittwoch, den 30. Juni, wird die Nacht einen Tick länger - was leider nicht heißt, dass wir ausschlafen können. Es handelt sich nämlich wirklich nur um das Tick vor dem Tack - um nur eine einzige Sekunde, die oft diskutierte Schaltsekunde.
Was passiert da überhaupt?
Statt von 23:59:59 auf 00:00:00 zu springen, wird die Atomuhr, die die Zeit auf der ganzen Welt bestimmt - die sogenannte Coordinated Universal Time (UTC) - auf 23:59:60 gestellt. Erst dann springt sie auf den Donnerstag. Damit soll die jährliche Aberration - die Abweichung - ausgeglichen werden.
Was kompliziert klingt, ist eigentlich ganz einfach: Am Mittwoch wird eine Sekunde hinzugefügt.
Was genau ist diese Weltzeit (UTC)?
UTC ist die Standard-Zeit, nach der die Uhren der Welt gestellt werden. Sie wird von internationalen Normungsorganisationen - unter anderem von dem Internationalen Büro für Maß und Gewicht (BIPM) und vom Internationale Dienst für Erdrotation und Referenzsysteme (IERS) - bestimmt.
Die Sonnenuhr ist zwar schon länger nicht mehr im alltäglichen Gebrauch, genau genommen, seit dem 20. Jahrhundert. Die Organisationen nutzen sie aber immer noch ein wenig - zumindest theoretisch: Denn die Einheiten, in denen wir heute messen, basieren alle noch auf dem Ablauf eines Sonnentages. Dieser umfasst 24 Stunden - oder die Zeit, die die Erde für eine volle Umdrehung um ihre eigene Achse benötigt. Das sind 1440 Minuten oder 86.400 Sekunden.
Da sich aber diese Zeitspanne ständig verändert, haben Wissenschaftler 1967 einen Weg gefunden, die Sekunde zu standardisieren - und zwar auf Grundlage des Cäsiumatoms: Ab dann schaltete man um auf die Weltatomzeit. Eine Sekunde ist demnach der Zeitraum, der vergeht, wenn ein angeregtes Cäsiumatom exakt 9.192.631.770-mal zwischen zwei Quantenzuständen hin- und herspringt. Das damals in Funktion gegangene Atom-Chronometer hatte somit die Ganggenauigkeit von nur einer Sekunde Fehlanzeige in dreißig Millionen Jahren. Wahnsinn!
Ein Problem gab es dabei dennoch: Andreas Bauch, vom Zeitlabor der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), fasst es zusammen: "Die Atomsekunde ist zu kurz."
Also wird die Erde langsamer?
Ein mittlerer Sonnentag ist etwa 86.400,002 Sekunden lang.
Das ,002 bedeutet, dass die Standardzeit immer leicht von der Sonnenzeit abweicht.
Jedes Jahr hängt die Erde also etwas hinterher zu der Geschwindigkeit, die sie haben sollte, gemessen nach der Atomuhr.
Und immer dann, wenn die Differenz sich 0,9 Sekunden annähert, wird ausgeglichen - um eine Schaltsekunde.
Das ist nichts Neues für die Wissenschaft, aber in der technologischen Welt sorgt es jedes Mal für Aufregung.
Was können digitale Systeme tun, die abhängig von der UTC sind, um die Schaltsekunde zu kompensieren?
Es gibt zwei Möglichkeiten. Entweder tun sie nichts - so hat es die große Mehrheit der Unternehmen in der Vergangenheit gemacht.
Dies erwies sich allerdings als lästig - insbesondere für Systeme auf Basis von Java und Linux (zum Beispiel Reddit, LinkedIn, Mozilla). Denn hier beklagten sich die Unternehmen, dass ihre UTC-abhängigen Systeme einfach nicht mit der zusätzlichen Sekunde umgehen konnten.
2012 meldeten zum Beispiel LinkedIn und Reddit, dass ihre Systeme dadurch gänzlich lahmgelegt wurden.
Um mit der zusätzlichen Sekunde klarzukommen, gibt es aber auch einen relativ plausiblen klingenden Weg, das Problem zu umgehen: Die Unternehmen fahren ihr gesamtes Systems für genau eine Sekunde herunter. Dies ist offenbar möglich - und das ist es auch, was viele Unternehmen diesmal machen wollen.
Wird es die Schaltsekunde auch in Zukunft geben?
Das bleibt abzuwarten. Noch in diesem Jahr soll das noch auf einer Weltfunkkonferenz der Internationalen Fernmeldeunion (ITU) diskutiert werden. Wenn die Rotation der Erde konstant bleibt - so wie sie derzeit ist - wird die Atomuhr in 100 Jahren eine Minute zu schnell sein.