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2025-11-12T22:01:50Z

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[[Datei:BS.Rathaus-innen-Uhrzeitanzeige gem. Atomuhr der PTB.jpg|mini|Digitale Anzeige der Uhrzeit, gemäß der Caesium-[[Atomuhr]] „CS 4“ der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt, im Alten Rathaus in Braunschweig]]

'''Zeitmessung (Zeitbestimmung)''' ist die Angabe von [[Messgröße]]n der [[Zeit]] in eindeutigen Bezugseinheiten ([[Maßeinheit]]en). Sie erfordert oft die zunehmend scharfe Definition eines [[Zeitsystem]]s und umfasst
* die Bestimmung eines ''[[Zeitpunkt]]es'';
** In der [[Messtechnik]] die Ermittlung der ''Wahren Zeit'';
** in der [[Astronomie]] und [[Geodäsie]] die Ermittlung der [[Sonnenzeit]]- bzw. [[Sternzeit]] eines Standortes – siehe auch [[Zeitbestimmung (Astronomie)|Zeitbestimmung]]
* Die Messung von ''[[Zeitintervall]]en'' auf einer [[Zeitskala]],
** z. B. in der [[Physik]] und [[Kinematik]] für Bewegungen, Geschwindigkeiten usw.
** als [[Laufzeitmessung]] von Signalen ([[Navigation]], Entfernungsmessung, [[Global Positioning System|GPS]] usw.)
** für die [[Zeitspanne|Dauer]] von Vorgängen im Alltag und in den Naturwissenschaften
** im [[Sport]] Messungen mit mechanischer [[Stoppuhr]] oder mit [[Lichtschranke]], siehe [[Zeitnahme]]
* im allgemeinen Sinn die [[Chronologie]].

Eine Zeitmessung ist immer ein Vergleich von Bezugspunkten, da es keine direkte Möglichkeit gibt, Zeit anhand von äußeren Einflüssen zu messen, wie etwa die Stromstärke oder die Windgeschwindigkeit.

Man unterscheidet die '''digitale Zeitmessung''' (mit digitaler Anzeige) von der '''analogen Zeitmessung''', bei welcher die Zeitanzeige durch Zeiger auf einem Zifferblatt erfolgt.<ref>[[Helmut Kahlert]], [[Richard Mühe]], [[Gisbert L. Brunner]], Christian Pfeiffer-Belli: ''Armbanduhren: 100 Jahre Entwicklungsgeschichte.'' Callwey, München 1983; 5. Auflage ebenda 1996, ISBN 3-7667-1241-1, S. 504.</ref>

== Erdrotation und Gestirne ==
Ein natürlicher Zeitgeber ist die [[Erdrotation]] mit ihrem regelmäßigen Wechsel von Tag und Nacht. Seit den [[Babylonier]]n wird der Tag in 24 Stunden unterteilt, was sich seither – ebenso wie die 7-Tage-Woche – auf allen Kontinenten durchgesetzt hat. Die Regelungen für Jahre und Monate unterscheiden sich hingegen in verschiedenen Kulturen.

Der bürgerliche Tag ([[Sonnentag]]) folgt aus der Erdrotation relativ zur [[Sonne]], woraus sich die 365,24 Tage des Jahres ergeben. In Wirklichkeit rotiert die Erde aber 366,24-mal im Jahr. Ihr auf die Sterne bezogener Winkel heißt [[Sternzeit]].

Die Sternzeit am [[Standort]] wird am besten durch Messung von [[Sterndurchgang|Sterndurchgängen]] in der Nord-Süd verlaufenden [[Meridianebene]] bestimmt – etwa mit einem [[Meridiankreis]] oder einem [[Passageninstrument]]. Genähert ist dies auch mit einer drehbaren [[Sternkarte]] möglich. Die Differenz der Sternzeit zweier Orte entspricht ihrem geografischen Längenunterschied, wobei als [[geografische Länge]] der Unterschied der Ortssternzeit zu jener am [[Nullmeridian]] definiert wird. Seit dem [[18. Jahrhundert]] gilt als Nullmeridian der [[Meridian (Geographie)|Meridian]] von [[Greenwich (London)|Greenwich]] (genauer: der Zentralmeridian des [[Royal Greenwich Observatory]]).

Um von der Sternzeit auf die Sonnenzeit zu kommen (oder umgekehrt), benötigt man das [[Kalenderdatum|Datum]] und die [[geografische Länge]]. Doch sind noch kleine Korrekturen wegen der Unregelmäßigkeit der Erdrotation anzubringen ([[dUT1]]). Sie werden seit einigen Jahrzehnten durch einen globalen Verbund von [[Atomuhr]]en und Messstationen überwacht.

== Technische Zeitmessung ==
Allgemeiner formuliert umfasst die Zeitmessung die [[Methodik]] und die [[Messgerät]]e, mit deren Hilfe die absolute [[Zeit]] bestimmt, sowie die Dauer eines bestimmten Vorgangs gemessen wird. Zeitmesser bezeichnet man allgemein als [[Uhr]]en. Einfachste Zeitmesser, wie sie schon vor Tausenden von Jahren benutzt wurden, sind beispielsweise [[Sonnenuhr]]en. Genau gehende Uhren werden [[Chronometer]] genannt.

In [[Physik]] und [[Technik]] geht es oft „nur“ um Messung von [[Zeit]]-''[[Zeitintervall|Differenzen]]'' – etwa bei Messung kurzer [[Elektronische Distanzmessung|Strecken]], oder bei der [[Laser]]messung zum Mond. Solche kurzen Zeitunterschiede werden mit sogenannten [[Intervallzähler]]n ermittelt.

In Unternehmen wiederum kann die Zeitmessung neben technischen Aspekten auch der Feststellung der Arbeitszeiten dienen (siehe [[Stechuhr]]), aber auch der besseren [[Arbeitsvorbereitung]] (siehe Time-[[Organizer]]).

=== Geschichte ===
{{Hauptartikel|Geschichte der Zeitmessgeräte}}

Die erste nachweisbare [[Uhr]] war – von Sonnenuhren abgesehen – eine [[Wasseruhr]] oder [[Klepsydra]], wie sie um ca. 1380 v. Chr. in [[Ägypten]] verwendet wurde. Sie wurde später von den Griechen und Römern dazu benutzt, die Zeit bei Gericht festzuhalten. Als erste mechanische Uhr gilt ein um [[1250]] am Hofe [[Ludwig IX. (Frankreich)|Ludwig IX.]] in [[Paris]] entwickeltes Gerät. Vermutlich sind aber Schwingungsvorgänge wie das [[Pendel]] schon vor Jahrtausenden zur Zeitmessung benutzt worden. Ab dem 14. Jahrhundert wurde die [[Sanduhr]] neben der mechanischen [[Räderuhr]] als einfaches nichtmechanisches Zeitmessgerät eingesetzt.

Für wissenschaftliche Zwecke und kurze Zeitabschnitte verwendeten Forscher des 16. ([[Gerolamo Cardano]]) und 17. Jahrhunderts ([[Libertus Fromundus]], [[Galileo Galilei]], [[Johannes Kepler]]) eher den eigenen Pulsschlag zur (abschätzenden) Zeitmessung als die noch ungenauen Räder- oder Sanduhren.<ref>Werner Friedrich Kümmel: ''Der Puls und das Problem der Zeitmessung in der Geschichte der Medizin.'' Medizinhistorisches Journal, Band 9, 1974, S. 1–22, hier S. 3–6 und 22.</ref>

Genauere Messungen begannen mit [[Jost Bürgi]]s Uhr von 1580 für die Sternwarte Kassel, die erstmals einen [[Sekundenzeiger]] hatte – und vor allem mit der Entwicklung präziser [[Pendeluhr]]en. Die 1657 von [[Christian Huygens]] patentierte Hemmung ([[Unruh (Uhr)|Unruh]] mit Spiralfeder) verbesserte den täglichen [[Gang (Uhr)|Uhrengang]] auf etwa 10 Sekunden. Das [[Nürnberger Ei]] war zwar klein und für den Alltag nützlich, aber etwa 100-mal ungenauer. Erste transportable Schiffsuhren entwickelte um 1720 [[John Harrison (Uhrmacher)|John Harrison]]; sie erreichten durch Temperaturkompensation eine Abweichung von nur einer Sekunde pro Tag, wodurch englische [[Navigator]]en erstmals die [[Sterndurchgang|Gestirnshöhen]] genau stoppen und die [[geografische Länge]] der Schiffsposition bestimmen konnten.

Auf [[Sternwarte]]n erreichten gegen 1800 die genauen Standuhren durch [[evakuieren|evakuierte]] Pendelkästen tägliche Ganggenauigkeiten von einigen [[Zehntelsekunde]]n. Mit der [[Auge-Ohr-Methode]] konnten so die benötigten [[Sternörter]] auf Winkelsekunden genau bestimmt und präzise [[Zeitsystem]]e etabliert werden. ''Transportable'' Uhren dieser Präzision gab es hingegen erst 50 Jahre später.

1821 entwickelte [[Nicolas Rieussec]] die erste Uhr mit praktikabler Stoppfunktion, die allerdings noch die Größe einer [[Schuhschachtel]] hatte. Wie schon bei Jost Bürgi gab wieder das Hobby eines Adligen den Anstoß: die [[Pferderennen]] von König Ludwig XVIII. Mit dem Sekundenzeiger war ein Tintenschreiber gekoppelt, woraus das Wort [[Chronograph (Uhr)|„Chronograph“]] entstand: aus altgriechisch ''chronos'' (Zeit) und ''graphein'' (schreiben). Der Schritt zur sekundengenauen [[Taschenuhr]] gelang 1831 dem Österreicher [[Joseph Thaddäus Winnerl]] in Form der [[Stoppuhr]] „Chronoskop“. Sie hatte zwar keine Zeitanzeige wie heutige „Chronografen“, aber neben dem Stopp- sogar einen [[Schleppzeiger]] zur Messung von Rundenzeiten.

Um 1880 verbesserte das [[Riefler-Pendel]] die Zeitsysteme der Sternwarten noch weiter in den Bereich einiger 0,01 Sekunden und 1921 die [[Shortt-Uhr]] in die [[Millisekunde]]n; gleichzeitig wurde mittels Funktechnik ([[Zeitsignalsender]]) die weltweite Synchronisation von Präzisionsuhren ermöglicht. Später wurden für genaue [[Zeitvergleich]]e auch Fernsehsignale und die Borduhren von [[Navigationssatellit]]en eingesetzt. In den 1970er-Jahren erreichten temperaturstabilisierte [[Quarzuhr]]en bereits die [[Mikrosekunde]], und heutige [[Atomuhr]]en haben eine Ganggenauigkeit von 10<sup>−15</sup>, was 1 Sekunde in 30 Millionen Jahren entspricht.

=== Horologie ===
Horologie (griech. ώρα, „Stunde, Zeit“; und λόγος, logos, „Wort, Rede, Sinn, Lehre“), auch Zeitmesskunde, ist das Studium der Messung der Zeit.

== Zeitdifferenzen und Zeitskalen ==
Letztlich läuft aber fast jede Zeitmessung auf Feststellen von [[Zeitintervall|Zeitdifferenzen]] hinaus. Bei einer [[Zeitskala]] (fortlaufende Zeit, wie oben beschrieben) wird die laufende Zeit meist durch [[Integralrechnung|Integration]] von elementaren Zeitschritten aufsummiert – beispielsweise
* durch die relativ langsamen [[Schwingung]]en des [[Pendel]]s bei der [[Pendeluhr]] und Übertragung auf [[Zahnrad|Zahnräder]] und Anzeige
* durch die raschen Schwingungen der [[Unruh (Uhr)|Unruh]] bei der mechanischen [[Uhr]] und Übertragung der Schwingungssumme auf die Zahnräder (siehe [[Anker (Uhr)|Anker]])
* im [[Piezoelektrizität|piezoelektrischen]] [[Schwingkreis]] einer [[Quarzuhr]] (siehe auch [[Oszillator]])
* durch die [[atomphysik]]alischen Effekte bei [[Maser]]n und [[Atomuhr]]en
und sogar
* bei der [[Bürgerliche Zeit|bürgerlichen Zeit]] und [[Kalender]]rechnung durch Abzählen der [[Tag]]e und ihrer Bruchteile.

== Siehe auch ==
* [[Uhrzeit]], [[Pünktlichkeit]]

* Astronomie:
** [[Astrometrie]], [[Atomzeit]]
** [[Greenwich Mean Time]] (GMT)
** [[Sternhimmel]], [[Sterntag]]
** [[Weltzeit]]
** [[Himmelsuhr]]

* Technik:
** [[Koordinierte Weltzeit]] (UT)
** [[Elektronische Zeitmessung]]
** [[Pendeluhr]], [[Laufzeit (Technik)|Laufzeit]], [[Internetzeit]], [[Unixzeit]]
** [[Mission Elapsed Time]] (MET)

* Chronologie:
** [[Dezimalzeit]]
** [[Hexadezimalzeit]]
** [[Jiffy]]

* Sonstiges:
** [[Philosophie der Zeit]]
** [[Temporale Logik]]
** [[Zirkadianer Rhythmus]]

== Literatur ==
* H. Bock: ''Die Uhr. Grundlagen und Technik der Zeitmessung.'' 2. Auflage. Leipzig / Berlin 1917.
* [[Wolfgang Deppert]]: ''Zeit. Die Begründung des Zeitbegriffs, seine notwendige Spaltung und der ganzheitliche Charakter seiner Teile.'' Steiner, Stuttgart 1989, ISBN 3-515-05219-4, ISBN 978-3-515-05219-1.
* Rudi Koch (Hrsg.): ''BJ-Lexikon. Uhren und Zeitmessung.'' 2. Auflage, Leipzig 1989.
* [[Trude Ehlert]] (Hrsg.): ''Zeitkonzeption – Zeiterfahrung – Zeitmessung in Mittelalter und früher Neuzeit.'' Paderborn/München/Wien/Zürich 1997.
* [[Markwart Herzog]] (Hrsg.): ''Der Streit um die Zeit. Zeitmessung – Kalenderreform – Gegenzeit – Endzeit.'' Irrseer Dialoge. Kultur und Wissenschaft interdisziplinär. Bd. 5. Kohlhammer, Stuttgart 2002, ISBN 3-17-016971-8.
* [[Willibald Katzinger]] (Hrsg.): ''Zeitbegriff. Zeitmessung und Zeitverständnis im städtischen Kontext.'' Beiträge zur Geschichte der Städte Mitteleuropas. Bd. 17. Linz 2002, ISBN 3-900387-57-5.
* [[Marit Rullmann]], Werner Schlegel: ''Zeit – ewiger Zyklus oder rasender Stillstand.'' In ''Frauen denken anders.'' Frankfurt am Main 2000, ISBN 3-518-39654-4.
* Hermann Brinkmann: ''Die Uhrmacherschule, eine Fachbuchreihe für die Berufsausbildung''. Wilhelm Knapp Verlag, Düsseldorf 2005.

== Weblinks ==
{{Commonscat|Timekeeping|Zeitmessung}}
* {{DNB-Portal|4131097-4}}
* [http://www.ptb.de/ntp/ Zeitanzeige der Physikalisch technischen Bundesanstalt]
* [http://www.maa.mhn.de/Scholar/dt_times.html Artikel zur Astronomischen Zeitrechnung]
* [http://www.bingo-ev.de/~ks451/antike/zeit.htm Artikel zur Zeitbestimmung]
* [https://www.zeiterfassung-software.de/zeiterfassung/index.htm Zeitsysteme in Betrieben, Time-Organizer]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4131097-4|LCCN=sh85135420}}

[[Kategorie:Zeitmessung| ]]

Zeitmessung - Versionsgeschichte

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