Geozentrische Koordinatenzeit

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Die Geozentrische Koordinatenzeit (kurz TCG von frz. temps coordonné géocentrique, engl. Geocentric Coordinate Time) wurde 1991 von der Internationalen Astronomischen Union definiert als die Zeit, die eine Uhr messen würde, die sich mit der Erde mitbewegt, dabei aber weit genug von der Erde entfernt ist, dass deren Gravitationsfeld vernachlässigt werden kann. Sie ist eine Variante der dynamischen Zeit.

Sie verstreicht 0,7 Milliardstel schneller als die Zeit auf der Erdoberfläche.

Physikalischer Hintergrund[Bearbeiten]

Den Einfluss der Gravitation auf das Verstreichen der Zeit beschreibt die Relativitätstheorie. Ein extremes Beispiel ist das Umfeld eines Schwarzen Loches. In der Nähe des Schwarzen Lochs ist die Zeit so stark gedehnt, dass ein äußerer Beobachter den eigentlichen Eintritt hineinstürzender Materie in das Schwarze Loch nie erlebt, während ihm die von der Materie emittierte Strahlung stark rotverschoben erscheint.

Schwache Gravitationsfelder wie das der Erde haben entsprechend geringere, aber messbare Auswirkungen. Die Potentialdifferenz zwischen Erdoberfläche und „unendlich weit weg“ beträgt (nach klassischer Mechanik)

U = g\,R

Dabei ist R der Erdradius und g\approx 9,81\,\mathrm{m}/\mathrm{s}^2 die Schwerebeschleunigung an der Erdoberfläche.

Eine Uhr auf der Erdoberfläche geht somit gegenüber einer Uhr fern der Erde um folgenden Faktor langsamer:

\frac{\Delta t}{t} = \frac{U}{c^2} = \frac{g\,R}{c^2} \approx 7\cdot 10^{-10}

Das ist etwa 0,7 Milliardstel. Dabei ist t die gemessene Zeit, \Delta t der Unterschied und c die Lichtgeschwindigkeit. Im Jahr macht dies 22 Millisekunden aus, in 45 Jahren eine Sekunde, und seit Bestehen der Erde haben sich drei Jahre Unterschied angesammelt.

Siehe auch[Bearbeiten]