Erklärung Sonnentag und Zeitangleichung

Äquation und Zeitangleichung: Das steckt dahinter!

Nichts verläuft gleichmäßiger wie die Tage des Jahres? Glauben Sie das ja nicht. Ganz im Gegenteil. Die Sonnentage sind unterschiedlich lang. Das verbirgt sich hinter dem Begriff Äquation oder Zeitangleichung.

von | 31.07.2021

Um den Sinn der Äquation oder Zeitangleichung zu verstehehn, bedarf es eines Blicks in unser Sonnensystem. Denn bekanntlich basiert unsere Zeitmessung auf der Rotation von Mutter Erde um die Sonne. Nach einer ganzen Umdrehung ist ein Sonnentag verstrichen. Dieser hingegen wird von uns Menschen willkürlich in eine täglich gleiche Anzahl von Stunden, Minuten und Sekunden unterteilt.

Der naturgegebene Schönheitsfehler: Unser Heimatplanet vollzieht beim Umrunden der Sonne eine leicht elliptische Bahn. Die Abstände variieren zwischen 147.100.000 und 152.100.000 Kilometern. Daraus errechnet sich eine Differenz von fünf Millionen Kilometern oder fast 3,5 Prozent. Außerdem weist die Erdachse eine gewisse Neigung auf.

Das zweite der fundamentalen Gesetze des 1571 geborenen Astronomen Johannes Kepler zeigt überdies klar, dass die Erde im Laufe eines Jahres ungleiche Winkelgeschwindigkeiten erreicht. Hieraus resultieren unterschiedlich lange Sonnentage. Exakt 30 Minuten und 45 Sekunden beträgt der zeitliche Unterschied zwischen dem kürzesten und dem längsten Sonnentag eines Jahres. Für Menschen mit Sinn für Präzision oder mit einem Hang zum zeitbestimmten Alltagslebens ist das mitunter zu viel. Für den genialen Uhrmacher Breguet war dies Anlass wie Herausforderung. Er suchte nach einem Weg, die Zeitangleichung oder Äquation über die Zeitrechnung einer Uhr anzuzeigen und darzustellen.

Äquation

Die Lösung des evidenten Zeit-Problems liegt in der mittleren Sonnenzeit. Ihr zufolge dauert ein Tag 24 gleich langen Stunden 1.440 Minuten oder ganz genau 86.400 Sekunden. Das und nichts anderes zeigen die gebräuchlichen Uhren an. Die täglich wechselnde Differenz zur wahren Sonnenzeit musste also die „Zeitgleichung“ oder „Äquation“ ausweisen.

Das Gute bei dieser Berechnung ist, dass die Zeitangleichung übers Jahr betrachtet eine mathematisch exakt nachvollziehbare Gesetzmäßigkeit aufweist.  Am 12. Februar, um ein Beispiel zu nennen, sind es exakt +14 Minuten und 24 Sekunden. Oder an einem 3. November wird die Zeitangleichung stets -16 Minuten und 21 Sekunden betragen.

Über den kontinuierlichen Verlauf ist es gleichsam gegeben, dass viermal jährlich, nämlich jeweils am 16. April, 14. Juni, 1. September und 25. Dezember die Länge des wahren und mittleren Sonnentags übereinstimmen. Im bürgerlichen Alltagsleben spielt die wahre Sonnenzeit verständlicherweise so gut wie keine Rolle. Hingegen sind Astronomen durchaus auf das angewiesen, was im Kosmos in puncto Zeit tatsächlich passiert. Die Erfindung komplizierter Uhren wie die etwa die Breguet Marine 5887 kann anhand ihres komplizierten Werks auf dem Zifferblatt eine Anzeige der Zeitangleichung, respektive Äquation-Differenz ausweisen

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