Lübecker hat geschrieben:Harald Maurer hat geschrieben:
Die Definition: „Eine Sekunde ist das 9.192.631.770-fache der Periodendauer der dem Übergang zwischen den beiden Hyperfeinstrukturniveaus des Grundzustandes von Atomen des Nuklids 133Cs entsprechenden Strahlung“ ist auf Höhe des Meeresspiegels aufgestellt und eine Sekunde ist nur dann eine Sekunde, wenn diese Definitionsvorgabe zutrifft. Verändert sich oben genannter Übergang aus irgendwelchen Gründen, dann ist das Resultat eben keine Sekunde!
Ganz vergessen, gibt es dazu nun noch ein Beleg, ein Zitat, oder was auch immer? Oder war das nur wieder laue Luft? Wo genau ist diese Definition so nachzulesen?
Zitat aus
http://www.bipm.org/utils/common/pdf/si ... e_8_en.pdf2.1.1.3 Unit of time (second)
The unit of time, the second, was at one time considered to be the fraction 1/86 400
of the mean solar day. The exact definition of “mean solar day” was left to the
astronomers. However measurements showed that irregularities in the rotation of the
Earth made this an unsatisfactory definition. In order to define the unit of time more
precisely, the 11th CGPM (1960, Resolution 9; CR, 86) adopted a definition given by
the International Astronomical Union based on the tropical year 1900. Experimental
work, however, had already shown that an atomic standard of time, based on a
transition between two energy levels of an atom or a molecule, could be realized and
reproduced much more accurately. Considering that a very precise definition of the
unit of time is indispensable for science and technology, the 13th CGPM (1967/68,
Resolution 1; CR, 103 and Metrologia, 1968, 4, 43) replaced the definition of the
second by the following:
The second is the duration of 9 192 631 770 periods of the radiation
corresponding to the transition between the two hyperfine levels of the
ground state of the caesium 133 atom.It follows that the hyperfine splitting in the ground state of the caesium 133 atom is
exactly 9 192 631 770 hertz, ν(hfs Cs) = 9 192 631 770 Hz.
At its 1997 meeting the CIPM affirmed that:
This definition refers to a caesium atom at rest at a temperature of 0 K.This note was intended to make it clear that the definition of the SI second is based
on a caesium atom unperturbed by black body radiation, that is, in an environment
whose thermodynamic temperature is 0 K. The frequencies of all primary frequency
standards should therefore be corrected for the shift due to ambient radiation, as
stated at the meeting of the Consultative Committee for Time and Frequency in 1999.
Und:
1.5 SI units in the framework of general relativity
The definitions of the base units of the SI were adopted in a context that takes no
account of relativistic effects. When such account is taken, it is clear that the
definitions apply only in a small spatial domain sharing the motion of the standards
that realize them. These units are known as proper units; they are realized from local
experiments in which the relativistic effects that need to be taken into account are
those of special relativity. The constants of physics are local quantities with their
values expressed in proper units.
Physical realizations of the definition of a unit are usually compared locally. For
frequency standards, however, it is possible to make such comparisons at a distance
by means of electromagnetic signals. To interpret the results the theory of general
relativity is required since it predicts, among other things, a relative frequency shift
between standards of about 1 part in 1016 per metre of altitude difference at the
surface of the Earth. Effects of this magnitude cannot be neglected when comparing
the best frequency standards.
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Das Wesentliche daraus in Deutsch:
Daraus folgt, dass die Frequenz des Hyperfeinstrukturübergangs des Grundzustands
des Cäsiumatoms genau gleich 9 1 92 631 770 Hertz,
ν(hfs Cs) = 9 192 631 770 Hz, ist.
Auf seiner Sitzung im Jahre 1997 hat das Internationale Komitee bestätigt, dass
diese Definition sich auf ein Cäsiumatom im Ruhezustand, bei einer
Temperatur von 0 K, bezieht.
Diese Anmerkung soll klarstellen, dass die Definition der SI-Sekunde auf einem
Cäsiumatom basiert, das nicht von der Schwarzkörperstrahlung gestört wird, d.h.
in einer Umgebung, deren thermodynamische Temperatur konstant 0 K ist.
Die
Frequenzen aller primären Frequenznormale müssen also korrigiert werden, um
der auf die Umgebungsstrahlung zurückzuführenden Verschiebung Rechnung zu
tragen, wie das Beratende Komitee für Zeit und Frequenzen 1999 festgelegt hat.
und:
Die physikalischen Realisierungen der Definition einer Einheit werden üblicherweise
lokal verglichen. Im Falle der Frequenznormale ist es allerdings möglich,
solche Vergleiche über Entfernungen mittels elektromagnetischer Signale
durchzuführen. Um die Ergebnisse zu interpretieren, muss man die allgemeine
Relativitätstheorie anwenden, da diese unter anderem eine relative Frequenzverschiebung
zwischen Frequenznormalen von ca. 1 × 10^−16 pro Meter Höhendifferenz
auf der Erdoberfläche voraussagt. Einflüsse dieser Größenordnung können
beim Vergleich der besten Frequenznormale nicht vernachlässigt werden.
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Demnach gilt die Definition der Atomsekunde bei den Bedingungen:
Ruhendes Cäsiumatom, Null Grad Kelvin, Meereshöhe, da die Frequenzverschiebung zwischen Frequenznormalen lt. ART von ca. 1 × 10^−16 pro Meter Höhendifferenz zu korrigieren ist!
Grüße
Harald Maurer
Verfasst: Di 27. Aug 2013, 19:04
