Freitag, 16. November 2018

Kilogramm & Co. neu definiert

Revolution in Versailles: Zumindest in der Metrologie, der Wissenschaft vom präzisen Messen, ist seit Freitag nahezu alles auf den Kopf gestellt. Auf einer Generalkonferenz für Maße und Gewichte beschlossen die Vertreter von 60 Staaten ein neues Einheitensystem. Alle Delegierten sprachen sich dafür aus, Kilogramm, Ampere (Stromstärke), Mol (chemische Stoffmenge) und Kelvin (Temperatur) neu zu definieren.

Das Ur-Kilo verliert an Masse.
Das Ur-Kilo verliert an Masse. - Foto: © D

Als „Meilenstein für den wissenschaftlichen Fortschritt” bezeichnete der Direktor des Internationalen Büros für Maße und Gewichte, Martin Milton, die Abstimmung in der französischen Stadt. Die Anwendung von Naturkonstanten biete eine stabile Grundlage für die Entwicklung neuer Technologien. Durch die Entscheidung werden physikalische Einheiten über Naturkonstanten wie die Lichtgeschwindigkeit, die Ladung des Elektrons oder das Plancksche Wirkungsquantum bestimmt.

Änderungen im täglichen Leben nicht bemerkbar

Das Votum für das Internationale Einheitensystem (SI, französisch: Système international d`unités) bedeutet aber nicht, dass Verbraucher sich neue Waagen kaufen müssen. Die Änderungen seien im täglichen Leben nicht bemerkbar, hatte Jens Simon, Sprecher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig, schon vor der Abstimmung gesagt. Ihm zufolge werden Mängel des bisherigen Systems beseitigt und eine universelle Sprache für eine hochtechnische Welt geschaffen.

Allein bei der PTB waren nach Angaben des Sprechers weit über 50 Forscher in den vergangenen Jahren an der Entwicklung beteiligt. Insgesamt kämen rund um den Globus sicher einige Hundert Wissenschafter, Ingenieure und Techniker von den großen nationalen Metrologieinstituten wie etwa dem National Institute of Standards and Technology (NIST) in den USA zusammen.

Ur-Kilogramm hat an Masse verloren

Mit Mängeln im alten System ist unter anderem gemeint, dass das Ur-Kilogramm und seine Kopien sich zum Teil in ihrer Masse um ein halbes Mikrogramm (Millionstel Gramm) pro Jahr unterscheiden. Ein unhaltbarer Zustand für die Forscher. Bisher diente das seit Ende des 19. Jahrhunderts in einem Tresor in der Nähe von Paris verwahrte Ur-Kilo als Grundmaß aller Gewichte. Es hatte jedoch in den vergangenen Jahrzehnten an Masse verloren, ein Ersatz musste her. Auch weil viele andere Einheiten wie das Mol oder das Ampere vom Kilo abhängig waren. „Hat das Kilogramm ein Problem, haben es die anderen Einheiten automatisch auch”, hieß es in einer der vielen PTB-Veröffentlichungen zum Thema.

In einer Mess-Welt, die weder beim Nanometer (Millionstel Millimeter) noch bei der Femtosekunde (Millionstel einer Milliardstel Sekunde) aufhört, sind Schwankungen verpönt. Deshalb nun also die Einigung auf das Stabilste, was die Physik bisher kennt: Naturkonstanten wie die Lichtgeschwindigkeit, die Ladung des Elektrons oder das Plancksche Wirkungsquantum bestimmen bald alle physikalischen Einheiten. So wird beispielsweise das Kilogramm bald mit Hilfe solcher Naturkonstanten definiert werden. Die Änderungen treten am 20. Mai 2019, dem Weltmetrologietag, in Kraft.

apa/dpa

stol