Was genau ist das National Time Service Center, das von den USA heftig angegriffen wird?

Welche Uhrzeit war es, als Sie diesen Artikel lasen?

Die Leser vorne würden sagen, es sei 23:59.

Haben Sie sich aber jemals gefragt, warum Sie glauben, dass es jetzt 23:59 ist? Die Uhrzeit, die Sie täglich unzählige Male auf Ihrem Handy oben rechts, links unten auf dem Bildschirm oder in Ihrer Uhr sehen, woher kommt sie eigentlich?

Viele Menschen würden vielleicht intuitiv denken, dass diese Uhrzeit vom Mobilfunkanbieter stammt oder einfach vom Handy selbst berechnet wird.

Aber auf einigen sozialen Plattformen gibt es auch sogenannte Ticket-Sniping-Tools und -Strategien, die behaupten, dass die Uhrzeit auf Ihrem Handy ungenau sei und dass Sie bestimmte Apps öffnen müssen und so weiter.

Da stellt sich die Frage: Wo ist die Uhrzeit genau?

Um es kurz zu machen, die einheitliche und genaue Pekinger Zeit, die von den mehr als einer Milliarde Menschen in ganz China verwendet wird, stammt nicht aus Peking, sondern aus dem Nationalen Zeitservice-Zentrum in Xi'an, der Provinz Shaanxi.

Aber niemand hätte gedacht, dass dieser scheinbar harmlose Meister der Zeitverwaltung von den USA seit fast zwei Jahren ständigen Cyberangriffen ausgesetzt war.

Sie haben nicht nur mehrere interne Netzwerksysteme des Nationalen Zeitservice-Zentrums mit hoher Intensität angegriffen, sondern auch versucht, sich in das hochpräzise Bodenzeitübertragungssystem einzuschleichen und es zu lahmlegen.

Das lässt einen nachdenken: Warum geben die Amerikaner sich so viel Mühe, um unser Zeitverwaltungsamt anzugreifen? Sorgen sie sich, dass wir zu spät zur Arbeit kommen?

Als ich recherchierte, habe ich festgestellt, dass einheitliche und genaue Zeit die Grundlage unseres gesamten sozialen Systems ist. Wer die Zeit kontrolliert, hat das Pulssystem der Gesellschaft in der Hand. An dieser Stelle möchten wir Ihnen kurz erklären, wie die Pekinger Zeit funktioniert.

Wir wissen alle, dass ein Tag die Zeit ist, die die Erde für eine Umdrehung benötigt.

Unsere Vorstellung von der Zeit basiert also hauptsächlich auf der Weltzeit. Wenn wir diesen Tag in 86.400 Teile teilen, entspricht jeder Teil einer Sekunde.

Allmählich wurde jedoch festgestellt, dass die Erdrotation scheinbar von ihrem Zustand abhängt und manchmal schneller und manchmal langsamer ist.

Das liegt daran, dass die Erde Gezeitenerscheinungen, Kernbewegungen und andere Faktoren hat, die die Rotationsgeschwindigkeit verändern.

Insgesamt wird der Tag auf der Erde länger, aber in einigen geologischen Epochen kann es auch zu kurzfristigen Beschleunigungen kommen. Beispielsweise hat sich der Tag in den letzten 20.000 Jahren um etwa 0,6 Millisekunden verkürzt.

Natürlich gibt es auch einige besondere Faktoren, die die Erdrotation beschleunigen können. Beispielsweise hat das Erdbeben von Magnitude 8,9 in Japan im Jahr 2011 die Erdrotation um 1,8 Mikrosekunden beschleunigt.

Am 29. Juni 2022 hat die Erde den kürzesten Tag seit Beginn der Aufzeichnungen erlebt

Ehrlich gesagt merken wir diese kleinen Zeitunterschiede kaum. Einige Dinge laufen einfach so, wie sie laufen müssen.

Später haben die Wissenschaftler festgestellt, dass die Bewegung der Erde in Kombination mit der Sonne regelmäßiger ist als die alleineige Rotation der Erde.

Deshalb wurde 1956 die Definition einer Sekunde geändert in 3/31.556.925,9747 der Zeit, die die Erde für eine Umdrehung um die Sonne benötigt.

Aber diese Zeitgenauigkeit reicht für einige hochtechnologische Bereiche wie Luft- und Raumfahrt, Satellitennavigation möglicherweise noch nicht aus.

Beim Satelliten-Empfang senden die Satelliten ständig Funk-Signale mit Positions- und Zeitangaben aus. Die Genauigkeit beträgt bis zu einem Meter und eine Milliardstel Sekunde. Selbst eine Abweichung von nur 0,1 Sekunden kann, multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit, zu großen Fehlern bei der Satelliten-Navigation führen.

Deshalb wurde die Internationale Atomzeit eingeführt.

Da die Erde als "Riesige" die Zeit nicht so genau zu kontrollieren scheint, ist es möglicherweise besser, etwas Kleines zu verwenden?

Tatsächlich stimmt das.

Heutzutage wird eine Sekunde definiert als die Zeit, die 9.192.631.770 Perioden der elektromagnetischen Strahlung dauern, die beim Übergang zwischen zwei hyperfeinen Niveaus des Grundzustands des Caesium-133-Atoms emittiert wird...

Basierend auf dieser Definition wurde der hochpräzise Atom-Uhr entwickelt. Der 1. Januar 1958, 00:00:00, wurde als Startzeitpunkt der Atomzeit festgelegt.

Auf der Grundlage der Weltzeit und der Atomzeit haben wir eine neue Standardzeit eingeführt, die koordinierte Weltzeit (UTC).

Normalerweise wird die Atomzeit verwendet, um die Genauigkeit sicherzustellen. Wenn der Unterschied zwischen der Atomzeit und der Weltzeit 0,9 Sekunden erreicht, wird die Zeit um eine Sekunde erhöht. Dies wird als Schaltsekunde bezeichnet.

Derzeit ist geplant, dass die Schaltsekunden spätestens 2035 nicht mehr eingeführt werden.

Das Nationale Zeitservice-Zentrum beherbergt die Atom-Uhren und andere Geräte zur genauen Zeitmessung. Darüber hinaus muss die Zeit an alle Menschen genau übertragen werden.

Derzeit gibt es zwei Hauptarten der Zeitübertragung im Nationalen Zeitservice-Zentrum: Bodenzeitübertragung und Raumzeitübertragung.

Wie der Name schon sagt, erfolgt die Bodenzeitübertragung über Bodeneinrichtungen, die Zeit-Signale aussenden, ähnlich wie Rundfunksender, die überall auf der Erde verteilt sind.

Beispielsweise können Kurzwellen-Rundfunksender Funkwellen aussenden, die über Himmels- und Bodenwellen übertragen werden und so fast das gesamte Gebiet des Landes mit einer Genauigkeit von Millisekunden abdecken können.

Außerdem können Langwellen-Rundfunksender verwendet werden, um die Küstengebiete des Landes mit einer Genauigkeit von Mikrosekunden abzudecken.

Natürlich können Sie auch eine Funk-Uhr oder ein Funk-Uhrwerk verwenden, um die Niederfrequenz-Zeitsignale des Nationalen Zeitservice-Zentrums zu empfangen. Diese Geräte können die Signale empfangen und die Zeit automatisch korrigieren, mit einer Genauigkeit von bis zu einer Sekunde in 300.000 Jahren.

Es gibt auch andere Arten der Bodenzeitübertragung, wie Telefon-, Fernseh- und Internet-Zeitübertragung.

Derzeit ist die Raumzeitübertragung, also die Satelliten-Zeitübertragung, die beliebteste Methode.

Alle Navigations-Apps basieren auf dem GNSS-System (Global Navigation Satellite System), wie das amerikanische GPS, das chinesische Beidou (BDS) und das europäische Galileo-System.

Das GNSS-System hat nicht nur die Funktion der Positionsbestimmung und Navigation, sondern auch die der Zeitübertragung.

Jeder GNSS-Satellit ist mit einer Atom-Uhr ausgestattet, sodass die Satelliten-Signale genaue Zeitangaben enthalten.

Der Bodensenor empfängt die Signale von mindestens vier Satelliten und berechnet die Zeit, die die Signale benötigen, um vom Satelliten zum Sensor zu gelangen. Zusammen mit den Positionsdaten der Satelliten kann der Sensor seine eigene Position bestimmen und die Zeit mit der Standardzeit der Satelliten synchronisieren, um eine hochpräzise Zeitübertragung zu erreichen.

Denken Sie nicht, dass diese komplizierte Zeitübertragung nur dazu dient, dass wir alle pünktlich zur Arbeit kommen.

Tatsächlich wird diese Zeitgenauigkeit hauptsächlich für die Bereiche Luft- und Raumfahrt, Elektrizität, Finanzwesen, Kommunikation, Verkehr und Verteidigung eingesetzt.

Nehmen wir ein einfaches Beispiel aus dem Finanzbereich: In der Börse gilt das Prinzip "Preisvorrang, Zeitvorrang". Wenn zwei Personen den gleichen Preis bieten, wird der Auftrag derjenigen, der früher platziert wurde, zuerst ausgeführt.

Angenommen, ich möchte um 10 Uhr genau eine Aktie kaufen und mein System hat die genaue Zeit, dann kann ich pünktlich um 10 Uhr kaufen.

Mein Freund möchte ebenfalls um 10 Uhr die gleiche Aktie kaufen, aber seine Uhr ist ungenau. Obwohl er um 10 Uhr seinen Auftrag platziert hat, erreicht der Auftrag die Börse erst um 10:01 Uhr.

Am Ende kaufe ich die Aktie erfolgreich, während mein Freund es verpasst.

Aber wenn man die Zeitstempel der beiden Aufträge in ihren jeweiligen Systemen betrachtet, scheint mein Freund früher zu haben bestellt. Das ist etwas verwirrend.

Wenn eine Firma die Systemzeit der Börse beeinflussen kann, könnte sie diesen Fehler ausnutzen, um Geld zu verdienen.

Deshalb haben die EU und die USA entsprechende Vorschriften erlassen. Beispielsweise müssen die Systemzeiten der Börsen und Investmentfirmen in der EU mit der Weltstandardzeit synchronisiert sein, mit einer Genauigkeit von bis zu 100 Mikrosekunden.

Ähnlich verhält es sich in den USA, wo die Finanzaufsichtsbehörde verlangt, dass die Systemzeiten mit der Zeit des National Institute of Standards and Technology (NIST) synchronisiert sein müssen, mit einer Genauigkeit von weniger als einer Sekunde.