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Die Zeit (Dimension: T) gehört zu den Grundgrößen der Physik und ist folglich auch eine der sieben Basisgrößen des SI-Einheitensystems (SI = Système international d'unités). Sie ist neben der Länge (Dimension: L) und der Masse (Dimension: M) eine der drei Grundgrößen der klassischen Mechanik, aus denen auch die alle Gebiete der Physik durchziehende zentrale Größe Energie (Dimension: ML2T-2) zusammengesetzt ist.

Das Einzigartige an der Zeit ist die fehlende Möglichkeit, den Zeitpunkt frei zu wählen, und die einsinnige unumkehrbare Richtung des Zeitablaufs, die durch den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik vorgegeben ist, nach dem die zeitliche Änderungsrate der Entropie eines abgeschlossenen makroskopischen Systems nie negativ sein kann.

Einheit der Zeit ist die international anerkannte und in den Einheitengesetzen der Staaten gesetzlich verankerte SI-Sekunde, eine der sieben SI-Basiseinheiten.

Die Erdrotation verläuft für Präzisionsanforderungen nicht gleichmäßig genug (sie verlangsamt sich sogar auf lange Sicht, derzeit beschleunigt sie sich allerdings), um eine Sekunde einfach als 1/86400 eines mittleren irdischen Sonnentages festsetzen zu können, und so definierte man 1956 die „Ephemeriden-Sekunde“ als 1/31.556.925,9747 der Länge eines tropischen Jahres am 0,5-ten Januar 1900 (JD 2415020,0) nach der Newcomb'schen Sonnentheorie (dessen Länge dementsprechend auf 365d05h48min45,9747s festgesetzt wurde). Da die Verhältnisse des Jahres 1900 keiner direkten Messung zugänglich sind, wurde die Festsetzung der Sekunde 1968 durch die ständig reproduzierbare und mit Atomuhren technisch darstellbare Definition der praktisch gleich langen SI-Sekunde ersetzt, nämlich als 9.192.631.770-faches der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung.

Eine präzise Definition der Sekunde ist unerläßlich, da zahlreiche physikalische Einheiten wie Newton, Joule, Watt und Volt (Einheit der elektrischen Spannung, Dimension: ML2T-3I-1) unter Benutzung der Sekunde zusammengesetzt sind - und daher kann die Definition der Sekunde auch nicht einfach nach Belieben geändert oder an die Erdrotation angepaßt werden. Seit 1983 ist ferner sogar die Längeneinheit Meter an die Definition der SI-Sekunde angeschlossen, indem per Dekret die (nach Einsteins Spezieller Relativitätstheorie für alle Inertialsysteme absolut gleiche) Vakuumlichtgeschwindigkeit auf c = 299.792.458,0 ms-1 festgesetzt wurde und damit ein SI-Meter als die Strecke definiert wurde, die das Licht im Vakuum in 1/299.792.458 SI-Sekunden durchläuft. Die vorige Definition auf Basis der Krypton-Wellenlänge wurde aufgegeben. 2019 wurde die Definition auch der übrigen SI-Basiseinheiten auf die Fixierung der Zahlenwerte fundamentaler Naturkonstanten per Dekret umgestellt.

Aus der internationalen Atomzeitskala TAI, die aus den Atomuhren der führenden metrologischen Institute der Welt gewonnen wird, wird die koordinierte Weltzeit UTC (Universal Time Coordinated) abgeleitet, die die Basis für alle gesetzlichen Zonenzeiten auf der Erde darstellt. Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig ist das zentrale deutsche metrologische Institut und leistet mit ihren Atomuhren ihren Beitrag zur TAI. Ihr sind gesetzlich die Aufgaben zur Darstellung, Bereitstellung und Verbreitung der gesetzlichen Zeit in Deutschland übertragen, realisiert u.a. durch den Zeitzeichensender DCF77 und eine Gruppe von öffentlichen NTP-Servern.

Mit dem aus der UNIX-Welt stammenden und inzwischen auch von Windows genutzten Network Time Protocol (NTP) ist die Synchronisation ganzer IT-Netzwerke auf die gesetzliche Zeit möglich. NTP-Dienste sind neben der PTB auch von den großen Internetprovidern verfügbar (letztere sollten vorrangig genutzt werden, z.B. über die eigene Fritz!Box); ferner existieren zahlreiche öffentliche NTP-Pools (grundsätzlich gilt: je näher der NTP-Server, umso besser). Mit dem hier angebotenen Uhrenvergleich kann die Synchronisation Ihrer lokalen Client-Uhr mit der PTB-Zeit geprüft werden.

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