PHYSIK compact - Basiswissen 8

Synchronisation von Uhren

Fachbezug

Lernziele

In der folgenden Simulation sollen verschiedene Uhren, die "im Raum" verteilt sind, synchronisiert werden. Das heißt, sie sollen verlässlich die gleiche Zeit anzeigen. Wir diskutieren dazu zwei mögliche Vorgangsweisen.

Vorgangsweise A Vorgangsweise B

Bitte warte ab, bis die Simulation vollständig geladen ist.

In der Tat ist es schwierig nachzuweisen, ob weit voneinander entfernte Ereignisse gleichzeitig stattfinden oder nicht. Die entscheidende Frage dabei ist, ob man voneinander entfernte Uhren verlässlich auf die gleiche Zeit einstellen kann oder nicht - wir nennen das Problem die "Synchronisation von Uhren".

In der Simulation soll dies an Hand von Uhren untersucht werden, die in gleichen Abständen von je 1m geradlinig angeordnet sind. Dies bedeutet, dass wir das 3-dimensionale Problem auf 1 Dimension reduzieren.

Die Zeit wird in Sekunden angezeigt.

Vorgangsweise A

Alle Uhren befinden sich ursprünglich in der Mitte. Sie werden gleichzeitig gestartet. Anschließend bewegen wir sie sehr langsam zu ihren Positionen im Raum (Vorgangsweise A).

Vorgangsweise B

Hier planen wir die Laufzeit des Lichtsignals ein, die die im Raum verteilten Uhren in Gang setzen soll: Ein Lichtstrahl legt die Strecke von 1 m zwar in der unvorstellbar kurzen Zeit von 3.33x10-9 s zurück, wir berücksichtigen dies aber, indem wir die Startzeit der Uhren mit zunehmender Entfernung höher wählen.... (Vorgangsweise B).

Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.