Wie oft und über welchen Zeitraum wird die Erdrotation gemittelt, um UT1 zu berechnen?

Konzeptionell liegt der Durchschnitt über einem durchschnittlichen Jahr. Praktisch wird das nicht mehr gemacht.

Die Sternzeit lässt sich viel leichter messen als die Sonnenzeit. Die Radioastronomie kann die Position entfernter Quasare viel, viel genauer messen als die Position der Sonne. Die Sonne ist ein großer feuriger Fleck mit einer nicht ganz klar definierten Oberfläche. Quasare sind Nadelspitzen. Interferometrie mit sehr langer Basislinie macht die Beobachtungen dieser Quasare extrem genau.

Die Gleichung der Tagundnachtgleiche rechnet zwischen scheinbarer und mittlerer Sternzeit um. Eine sehr einfache Beziehung konvertiert zwischen mittlerer Sternzeit und mittlerer Sonnenzeit. Dadurch werden Schwankungen in UT1 schnell beobachtbar. Die Sub-Bogensekunden-Astronomie hängt von diesen schnellen Aktualisierungen ab. IERS Bulletin A wird täglich aktualisiert, wobei die Daten für die letzte Woche oder so späteren kleinen Aktualisierungen unterliegen.

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Die Weltzeit basiert nicht auf der scheinbaren Sonnenzeit. Die Zeit ist jetzt effektiv von der scheinbaren Rotation der Erde in Bezug auf die Sonne getrennt. Es dauerte mehrere tausend Jahre, bis diese Scheidung endgültig war. (Und die Scheidung ist immer noch nicht ganz endgültig. Da ist die Frage der Schaltsekunden. Es gibt einen Vorschlag zur Beseitigung von Schaltsekunden, der seit 2003 mehrfach verschoben/verschoben wurde. Eine Abstimmung ist für 2015 geplant.)

Die alten Ägypter teilten den Tag in 12 gleiche Teile und die Nacht in 12 gleiche Teile. Tag- und Nachtstunden waren unterschiedlich lang, und diese Längen variierten im Laufe eines Jahres. Hipparchos (190 – 120 v. Chr.) schlug vor, einen Tag in 24 gleiche Teile zu unterteilen, die Grundlage für unsere moderne Stunde. Ptolemaios fragte unter Verwendung von Informationen, die bereits von alten Babyloniern gesammelt wurden, „welcher Tag“? Die Länge eines Sonnentages (lokaler Mittag zu lokalem Mittag) variiert im Laufe eines Jahres dank dessen, was wir heute als Zeitgleichung bezeichnen.

Dies war bis zur Entwicklung der Pendeluhr durch Christopher Huygens im Jahr 1656 von hauptsächlich akademischem Interesse. Pendeluhren ticken mit einer Rate, die proportional zum mittleren Sonnentag und nicht zum scheinbaren Sonnentag ist. Diese frühen Pendeluhren waren nicht besonders genau. Sie mussten regelmäßig zurückgesetzt werden. Die Zeitgleichung war zentral bei der Bestimmung der Zeit, auf die diese Uhren eingestellt werden mussten.

Mitte des 18. Jahrhunderts wurde deutlich, dass selbst ein mittlerer Sonnentag keine so gute Grundlage für die Definition der Zeit war. Die vom Sonnensystem geführte Uhr stimmte nicht mit einer Uhr überein, die von der mittleren Rotation der Erde gehalten wurde. Eine auf dem Sonnensystem basierende Uhr war genauer und konsistenter als eine auf der Erdrotation basierende Uhr.

Um 1900 war die Trennung zwischen Erdrotation und Zeit auf dem besten Weg, abgeschlossen zu werden. Die Zeitbasis wurde von der Erdrotation auf die Uhr des Sonnensystems umgestellt, wobei die Sekunde auf der Länge eines Jahres und nicht auf der Länge eines Tages basierte. Etwa 150 Jahre Beobachtungen der Länge des mittleren Sonnentages flossen in diese Definition der Sekunde um 1900 ein.

1967 wurde die Zeit weiter von der Uhr des Sonnensystems getrennt. Zu dieser Zeit waren Atomuhren zu extrem genauen Geräten geworden, besser als Beobachtungen des Sonnensystems. Die Sekunde der Internationalen Atomzeit wurde so definiert, dass sie mit der Definition einer Sekunde um 1900 übereinstimmt, die wiederum so definiert wurde, dass sie mit den ungefähr 150 Jahren Beobachtungen der Länge eines scheinbaren Sonnentages übereinstimmt, die sich auf etwa 1821 konzentrierten.

Diese 1821-basierte Definition einer Sekunde als 1/86.400 eines Tages ist nicht mehr korrekt. Ein Tag ist jetzt ungefähr 86400,002 Sekunden lang und wird im Laufe der Jahrtausende länger werden. Dies führt dazu, dass Schaltsekunden eingefügt werden müssen, um UTC mit der mittleren Rotation der Erde synchron zu halten. Ob man das überhaupt tun sollte, ist umstritten. Es gibt einen ernsthaften Vorschlag, auf Schaltsekunden zu verzichten. Darüber soll nun im kommenden Jahr (2015) abgestimmt werden.