Die Zeit ist überall gleich? Ein weit verbreiteter Alltags-Irrtum. Wer in Physik aufgepasst hat, wei?: Zeit ist relativ. Bei einem sich sehr schnell bewegenden Objekt vergeht die Zeit langsamer. Ein Astronaut altert daher langsamer, auch wenn das kaum messbar ist. Dies besagt die spezielle Relativit?tstheorie. Dazu kommt aber noch die Erkenntnis der allgemeinen Relativit?tstheorie, welche besagt, dass die Zeit in der N?he gro?er Massen auch langsamer vergeht. Da die Massenanziehung (Gravitation) mit der H?he über der Erdoberfl?che abnimmt, vergeht die Zeit in gro?er H?he schneller. Mit den heutigen genauesten Atomuhren l?sst sich zeigen: die Zeit vergeht nur 1 cm h?her bereits schneller als weiter unten.
Diese Zusammenh?nge spielen auch bei der Vermessung der Erde eine gro?e Rolle. Den Planeten so genau wie m?glich zu kennen, ist gerade im Hinblick auf Klimawandel und Naturkatastrophen von zentraler Bedeutung. Die genaue Beschreibung der Erdoberfl?che ist zum Beispiel entscheidend, wenn es um den Anstieg des Meeresspiegels durch das Abschmelzen der Polkappen geht – eine der Gr??en, die momentan noch am ungenauesten bestimmt sind. Das Hauptziel der eingangs genannten neuen Forschungsgruppe ist die Einführung der ?Zeitkoh?renz“ als zus?tzlicher Verbindungsgr??e für geod?tische Messtechniken – unter anderem durch die Einbindung optischer Uhren, um die Erde im Millimeterbereich noch pr?ziser vermessen zu k?nnen.
Die Koordination der neuen DFG-Gruppe hat die TU München, aber auch Expertinnen und Experten der Universit?t Bremen sind beteiligt: Das Institut für Umweltphysik (IUP) mit Professor Justus Notholt und Dr. Matthias Palm widmet sich dem Thema der Modellierung der atmosph?rischen Einflüsse auf die Signalübertragung. Um die allgemein-relativistische Beschreibung der Signalübertragung und des Uhrenganges kümmert sich die Gruppe um PD Dr. Eva Hackmann und Professor Claus L?mmerzahl am Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM). Insgesamt bekommen die beiden Einrichtungen der Universit?t 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 als 600.000 Euro für 4 Jahre zugesprochen. Damit kann jedes Institut eine Doktorandenstelle zur Qualifikation von Nachwuchsforschenden finanzieren.
Geod?sie: Die Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erde
Was ist Geod?sie? Darunter versteht man die ?Wissenschaft von der Ausmessung und Abbildung der Erdoberfl?che“. Damit ist die Bestimmung der geometrischen Figur der Erde, ihres Schwerefeldes und der Orientierung der Erde im Weltraum gemeint. Eine entscheidende Gr??e ist dabei die Zeit – die fundamentalste Gr??e der Physik. ?Alle Vorg?nge und Prozesse unseres Alltags laufen in der Zeit ab. Und Zeit gibt es überall, egal wo man sich befindet. Aber was hat die Zeit an einem Ort mit der Zeit an einem anderen Ort zu tun? Was sich nach einer trivialen Frage anh?rt, ist bei den genauen Atomuhren, die wir heutzutage haben, aber h?chst kompliziert“, erl?utert Claus L?mmerzahl. ?Um die Zeitinformation von einem Ort zum anderen zu übermitteln, muss man beispielsweise die H?he der Orte berücksichtigen. Und besonders kritisch wird es, wenn auch noch Rotationen – wie die der Erde – ins Spiel kommen. Da kann man die Zeit mit den üblichen Verfahren erst mal gar nicht 澳门皇冠_皇冠足球比分-劲爆体育 konsistent übermitteln.“
Wie man das jetzt aber doch machen kann – und zwar auf gro?en Skalen – wird in der neu genehmigten Forschungsgruppe behandelt. Dort wird untersucht, wie man mittels Pulsaren – schnell und sehr stabil rotierende Neutronensterne –, mit Satelliten mit und ohne Uhren an Bord oder mit einer geplanten hochgenauen Atomuhr auf der ISS verschiedene Uhren auf der Erde synchronisieren kann. ?Die Forschungsgruppe deckt von der Bereitstellung von Uhren im Labor über die Modellierung wetterbedingter Einflüsse auf dem Signalweg zur ISS bis hin zu den allgemein-relativistischen Grundlagen und Effekten das ganze Spektrum dieser Fragestellung ab“, so Justus Notholt.
Die erwarteten Ergebnisse haben gro?e gesellschaftliche Bedeutung, die auch in der von den Vereinten Nationen am 26. Februar 2015 verabschiedeten UN-Resolution Global Geodetic Reference Frame for Sustainable Development (GGRF) festgehalten wurden. ?Globale Bezugssysteme sind die messtechnische Grundlage für eine Vielzahl von Anwendungen“, so Notholt. ?H?chste Genauigkeit und Langzeitstabilit?t des Bezugssystems sind für die Bewertung langfristiger Trends – etwa Ver?nderungen des Meeresspiegels – von gr??ter Bedeutung.“
Fragen beantworten:
Prof. Dr. Claus L?mmerzahl
Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM)
Universit?t Bremen
Tel. +49 (0)421 218-57834
E-Mail: claus.laemmerzahlprotect me ?!zarm.uni-bremenprotect me ?!.de
Prof. Dr. Justus Notholt
Institut für Umweltphysik
Universit?t Bremen
Tel.: +49 421 218 62190
E-Mail: notholtprotect me ?!uni-bremenprotect me ?!.de
