Uhrzeit
Luxemburg: Die Zeit
Die Sonne als Zeitmesser
Seit jeher wurde die Sonne als Zeitmesser genutzt. Schon die alten Ägypter haben vor 4000 Jahren die Sonne zum Messen der Zeit benutzt. Der Schatten eines senkrecht aufgestellten Stabes zeigte ihnen die Tageszeit an. Damals gab es noch keine Stunden oder Minuten, aber man wusste, wann Mittag ist (winziger Schatten) oder später Nachmittag (langer Schatten). Spätere Kulturen bauten auf großen Plätzen steinerne Obelisken als Schattenwerfer.
Nach der Teilung des Tages in zweimal zwölf Stunden, konnte anhand der Sonnenuhr eine präzisere Zeit abgelesen werden. Sonnenuhren wurden bis ins 18. Jahrhundert verwendet, bis sie durch mechanische Uhren versetzt wurden. Die Gnomonik (die Lehre der Sonnenuhren) ist sehr kompliziert. Damit die Sonnenuhr die Zeit exakt messen kann, muss der Schattenstab genau in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet werden. Das Zifferblatt kann entweder parallel zum Äquator, parallel zum Horizont, senkrecht zum Horizont oder parallel zur Erdachse aufgestellt werden.
Die Zeit:
Laut Jugend Brockhaus, 2005, ist die Zeit ein „physikalischer Grundbegriff, der zur Charakterisierung des Nacheinanders verschiedener Vorgänge dient, die in Zeit und Raum ablaufen. Die Zeitmessung ist aus der Astronomie hervorgegangen und später durch die Entwicklung der Uhr verbessert worden.
Die wichtigsten Zeiteinheiten wurden der Tag, durch die Dauer einer ganzen Umdrehung der Erde um ihre Achse und das Jahr, durch einen Umlauf der Erde um die Sonne festgelegt. Der Tag wurde in 24 Stunden, die Stunde in 60 Minuten, die Minute in 60 Sekunden unterteilt.
Die Lehre von der Zeit ist die Chronologie. Jeder Ort auf der Erde hat seine bestimmte Ortszeit. Deshalb wurde die Erde in 24 Zeitzonen eingeteilt.
Die Weltzeit ist die Ortszeit des durch Greenwich (Stadtteil von London) verlaufenden Längengrades (0°). Ihr entspricht die westeuropäische Zeit. Jeder 15te weitere Längengrad hat eine um eine Stunde verschobene Ortszeit und bildet so eine Zeitzone. Zwischen weiter entfernten Orten besteht also eine Zeitverschiebung, die durch die Drehung der Erde um die Sonne zustande kommt. So ist es etwa dann, wenn es in Greenwich 12 Uhr ist, in Tokio 21 Uhr. Bei uns gilt die mitteleuropäische Zeit, die eine Stunde vor der Weltzeit liegt.
Der Kalender beschreibt die Einteilung der Zeit in Tage, Wochen, Monate und Jahre. Ein Sonnentag ist die Dauer zwischen zwei aufeinander folgenden Mittage, genauer: zwischen zwei aufeinander folgenden Durchgängen der Sonne durch den Meridian im Norden. Da sich der so definierte wahre Sonnentag ständig ändert, wird als Grundlage der Zeitrechnung der mittlere Sonnentag verwendet (-> Tag). Die Zeit, die die Erde für einen Umlauf um die Sonne benötigt, ist ein Jahr. Ein tropisches Jahr ist die Grundlage unseres gregorianischen Kalenders und hat eine Dauer von 365,2422 Tagen. Demgegenüber hat ein Kalenderjahr entweder 365 Tage oder 366 Tage (Schaltjahr). Schaltjahre sind alle Jahre, deren Jahreszahl nicht ohne Rest durch vier teilen lässt; als zusätzlicher Tag wird in ihnen der 29te Februar eingefügt (Schalttag). Nach dieser Schaltregel hat ein mittleres Kalenderjahr, nach dem gregorianischem Kalender eine Dauer von 365,2425 Tagen, weicht also mit drei Tausendsteln eines Tages nur sehr geringfügig von einem mittleren Sonnenjahr ab- erst in 3333 Jahren summiert sich die Abweichung zu einem Tag.
Dieser heutige Kalender geht auf die, 1582 von Papst Gregor XIII veranlasste, Kalenderreform zurück, durch die der von Julius Cesar eingeführte julianischer Kalender verbessert wurde. Dessen mittleres Kalenderjahr hatte aufgrund seiner einfachen Schaltregel eine Dauer von 365,25 Tagen. Neben dem gregorianischem Kalender, der heute im internationalen Verkehr weltweit verwendet wird, gibt es einen jüdischen Kalender und einen islamischen Kalender, die beide anders aufgebaut sind.
Die Jahreszeiten sind die vier nicht ganz gleich großen Zeitintervalle, in die das Jahr dem Sonnenstand entsprechend aufgeteilt wird:
Der Winter der Nordhalbkugel (Dauer 89 Tage) beginnt, wenn die Sonne dort ihren niedrigsten Stad erreicht, d.h. am weitesten südlich des Himmelsäquators steht. (21. Oder 22. Dezember: Wintersonnenwende), und endet an dem Tag, an dem sie den Frühlingspunkt erreicht (21. März: Frühlingstagundnachtgleiche): Dann beginnt der Frühling (92 Tage und 19 Stunden).
Der Sommer der Nordhalbkugel (93 Tage und 15 Stunden) beginnt an dem Tag, an dem die Sonne dort ihren höchsten Stand erreicht, d.h. am weitesten nördlich des Himmelsäquators steht (21. Oder 22. Juni: Sommerwende), und endet an dem Tag, an dem sie den Herbstpunkt erreicht (23.September: Herbsttagundnachtgleiche). Dann beginnt der Herbst und dauert bis Winteranfang (89 Tage 19 Stunden).
Die jahreszeitlichen Temperaturunterschiede sind durch Neigung der Erdachse zur Ebene der Erdbahn bedingt, deren Richtung die Erde bei ihrem Lauf um die Sonne beibehält und dadurch bewirkt, dass im Nordsommer die Nordhalbkugel und im Nordwinter die Südhalbkugel mehr Sonnenschein erhält. Die Jahreszeiten der Südhalbkugel sind gegenüber denen der Nordhalbkugel um ein halbes Jahr verschoben.“
Verschiedene Arten von Uhren:
Das „Lesen der Uhr“ und die Vermittlung der Uhrzeiten stellen nicht zuletzt wegen der sehr vielfältigen Darstellungsarten (analog oder digital) und der geografisch geprägten Sprechweise eine besondere didaktische Herausforderung dar.
Zusätzliche Probleme ergeben sich durch den 24 Stunden Rhythmus des Tages, der jede Uhrzeit auf dem Ziffernblatt in zweifacher Weise interpretierbar macht.
Digitale Uhren: Auf der Digitaluhr werden vor dem Doppelpunkt die Anzahl der vergangenen Stunden eines Tages angegeben. Die Anzeige beginnt bei 00: 00 Uhr, was Mitternacht entspricht. Ein Tag hat 24 Stunden. Die Anzeige springt bei 24:00 auf 00:00 zurück.
Hinter dem Doppelpunkt wird die Anzahl der vergangen Minuten nach Erreichen einer Stunde angezeigt. Die Angabe 22:14 bedeutet, dass 14 Minuten seit 22 Uhr vergangen sind. Insgesamt sind an dem Tag somit 22 Stunden und 14 Minuten vergangen. Eine Stunde hat 60 Minuten. Sobald nach dem Doppelpunkt die Zahl 59 auf 60 springen soll, geht die Stundenzahl um 1 hoch und die Ausgabe 00 steht hinter dem Doppelpunkt.
Bei einigen Digitaluhren findet sich zudem eine Sekundenanzeige, meist etwas kleiner in einer Ecke angezeigt. Die Sekundenanzeige läuft dabei auch von 0 bis 59 und springt sobald die Zahl 60 erreicht wird wieder auf null zurück. Eine Minute hat 60 Sekunden.
Analoge Uhren: Das Aussehen von analogen Uhren unterscheidet sich deutlich stärker als das von digitalen Uhren. Die wichtigsten Merkmale sind jedoch gleich: Analoge Uhren verfügen über einen dicken, kurzen Zeiger zum Darstellen der Stundenanzahl und einen kleinen Zeiger zum Darstellen der Minutenzahl. Manchmal wird ein zusätzlicher, sehr dünner Zeiger noch eingebaut, um auch die Anzahl der Sekunden noch ablesen zu können. Die Zeiger laufen alles rechts herum.
Oben in der Mitte befindet sich die Angabe 0 Uhr bzw. 12 Uhr. Im Stundentakt wird rechts herum gezählt, dabei befindet sich zum Beispiel ganz unten die Angabe 6 Uhr bzw. 18 Uhr. Wie bereits angesprochen, gibt der dicke, kurze Zeiger die Anzahl der Stunden an. Hat der lange, dünnere Zeiger eine komplette Runde gedreht, sind 60 Minuten vergangen. Beim Lesen einer analogen Uhr ist nicht erkennbar, ob es 2 Uhr oder 14 Uhr ist. Da hilft oft ein Blick aus dem Fenster: Ist es hell draußen, haben wir 14 Uhr, ansonsten 2 Uhr.
Welche Uhren kennen die Schüler?
Die Sonnenuhr: Diese Uhr nutzt den Stand der Sonne am Himmel zur Anzeige der Tageszeit. Der Schatten eines punktförmigen Körpers, oder eines Stabes, der parallel zur Erdachse steht, wird auf einem eigenen Ziffernblatt abgelesen. Zur heutigen Zeit dienen diese eigentlich nur mehr als Schmuck von verschiedenen Gebäuden und Plätzen. Zusätzlich, wenn sie nach moderner Bauweise angefertigt wurden, zeigen sie die Zeit auf die Minute genau an.
Die Armbanduhr: Diese Uhr trägst du normalerweise, mit Hilfe eines Bandes, um dein Handgelenk. Rechtshänder tragen sie meistens am linken Arm und Linkshänder am Rechten. Sie ist eine der kleinsten Uhren und es gibt tausende verschiedene Modelle. Farbe, Größe, Material, uvm. Variieren von Uhr zu Uhr.
Die Sanduhr: Diese Uhr ist schon seit etwa Anfang des 14ten Jahrhunderts bekannt. Sie besteht aus zwei Glaskolben, die durch eine schmale Stelle verbunden und mit Sand gefüllt sind. Aus dem oberen rieselt der Sand langsam in den unteren. Mit Hilfe der durchgelaufenen Sandmenge und je nach Größe der Uhr können Zeitabschnitte zwischen Sekunden bis hin zu Stunden gemessen werden.
Der Wecker: Diese Uhr ist eine der wichtigsten für unser geregeltes Leben. Sie holt uns nämlich, wann auch immer wir wollen, aus dem Schlaf. Nachdem man zuvor eine bestimmte Uhrzeit eingestellt hat, ertönt genau zur gewünschten Zeit ein Signal. Hier gibt es auch viele verschiedene Modelle. Ob digital oder analog, beide funktionieren auf dieselbe Art und Weise.
Die Stoppuhr: Diese Uhr hat eine ganz bestimmte Verwendungsweise. Man benötigt sie nämlich um bei verschiedenen Wettbewerben, oder sonstiges, die Zeit zu stoppen. Gleich wie bei anderen Uhren gibt es sie in allen verschiedenen Größen und Farben.