De Aarde (foto 1) draait niet altijd precies in 24 uren om haar as, omdat krachten uitgeoefend door de atmosfeer, de oceanen, de vloeibare kern en uitwendige krachten zoals de Maan (foto 2), de Zon en de planeten haar rotatie verstoren.

De invloed van deze krachten op de oriëntatie van de Aarde in de ruimte maakt deel uit van recent onderzoek, dat als doel heeft precieze modellen over de veranderingen in de rotatie en oriëntatie van de Aarde in de ruimte op te stellen.

Het precieze uur zoals wij het vandaag in de wereld gebruiken, is niet langer verbonden aan de Zon of de hemellichamen, ook niet aan traditionele klokken (foto 3), het wordt bepaald door atoomklokken (foto 4). De wettelijke tijd over de hele wereld is de Universeel Gecoördineerde Tijd (UTC). Deze tijdsschaal wordt gegeven door het “Bureau International des Poids et Mesures” (BIPM, Parijs) op basis van een gewogen gemiddelde van ongeveer 250 atoomklokken verspreid over de hele wereld in ongeveer 40 laboratoria.

Eén van deze laboratoria is de Koninklijke Sterrenwacht van België, die het BIPM voorziet van de metingen van 4 klokken (3 Cesium en 1 Waterstofmaser). Het principe van een atoomklok is het voortbrengen van de seconde vertrekkende van de stralingsfrequentie uitgezonden of geabsorbeerd door atomen op het moment dat het energieniveau verandert. De nauwkeurigheid van hedendaagse atoomklokken is van de orde van een miljardste van een seconde per dag. Dit wil zeggen dat wanneer men alle fouten optelt, men slechts een afwijking van een seconde zal hebben na ongeveer dertigduizend jaar. De vergelijking van atoomklokken van de verschillende laboratoria gebeurt via het GPS satellietsysteem. (foto 5)

Het GPS (Global Positioning System) is een satellietnavigatiesysteem dat een ontvanger dicht bij het aardoppervlak kan informeren over tijd, positie en snelheid. De nauwkeurigheid van positionering via GPS gaat van 100 meter tot enkele meters in reële tijd, al naar gelang de signalen geregistreerd door de ontvanger. Voor geodetische toepassingen bereikt GPS, na berekening achteraf, zelfs millimeternauwkeurigheid.