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Das Urkilo hat ausgedient

Für die Wissenschaft ist das eine Revolution. Im täglichen Leben ändert sich nichts.

Der Klotz aus Platin-Iridium war seit 1889 die Bezugsgröße, wenn es um die Maßeinheit Kilogramm ging. SN/AP
Der Klotz aus Platin-Iridium war seit 1889 die Bezugsgröße, wenn es um die Maßeinheit Kilogramm ging.

Revolution in Versailles: Zumindest in der Metrologie, der Wissenschaft vom präzisen Messen, ist seit Freitag nahezu alles auf den Kopf gestellt. Auf der Generalkonferenz für Maße und Gewichte in der französischen Stadt 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. Durch die Entscheidung werden physikalische Einheiten über Naturkonstanten wie die Lichtgeschwindigkeit, die Ladung des Elektrons oder das Plancksche Wirkungsquantum bestimmt. Die Änderungen treten am 20. Mai 2019, dem Weltmetrologietag, in Kraft.

Das Urkilo hat abgenommen

Das Urkilogramm (im Bild) lagert seit mehr als hundert Jahren in einem Tresor im Keller des Internationalen Büros für Gewichte und Maße in Sèvres bei Paris. Der alte Zylinder aus Platin und Iridium hat möglicherweise durch das Putzen mit Hirschleder und im Dampfbad in 100 Jahren etwa 50 Millionstel Gramm abgenommen und somit können etwa Eichämter sich nicht mehr daran orientieren. Metallzylinder sind, so hat man feststellen müssen, nicht unveränderbar, denn Atome und Moleküle auf ihren Oberflächen kondensieren oder verdampfen. Da beim Wiegen nirgendwo geschummelt werden darf und von präzisen Messungen etwa in der Herstellung von Medikamenten Leben abhängen kann, gibt es bald ein neues Urkilo. Auch andere internationale physikalische Einheiten werden neu justiert wie Meter, Sekunde, Ampere (Strömstärke), Candela (Lichtstärke) und Kelvin (Temperatur).

Für den Normalverbraucher ändert sich nichts

Der Klotz aus Platin-Iridium war seit 1889 die Bezugsgröße, wenn es um die Maßeinheit Kilogramm ging. Der silberne Zylinder steckt unter zwei Glasglocken, die ihn vor Staub und Ablagerungen schützen sollen. Trotzdem lagert sich immer mal wieder etwas ab. Dann wird das Urkilo minimal schwerer. Wird es dann gesäubert, wird es minimal leichter. Eine neuere Methode sollte also gefunden werden und Wissenschafter aus aller Welt, unter ihnen Nobelpreisträger, berieten in Versailles darüber. In der Forschung gilt der Vorgang als Revolution, seit Jahren arbeiten Wissenschafter daran. Für den normalen Bürger wird sich nichts ändern.

Naturkonstanten liefern jetzt die Vorlagen

Das neue Einheitensystem wird nicht mehr über einen Gegenstand, eine physische Masse, definiert wird, sondern über eine Naturkonstante: die Planck-Konstante. Naturkonstanten sind nach heutigem Stand wissenschaftlicher Erkenntnis absolut unveränderlich- sowohl zeitlich wie räumlich. Das Kilogramm wird zukünftig vom Planckschen Wirkungsquantum (mit h abgekürzt) definiert, das ebenfalls zu den fundamentalen Naturkonstanten zählt und das zu Beginn des 20. Jahrhunderts von Max Planck in die Physik eingeführt wurde. Das Planck'sche Wirkungsquantum h ist eine fundamentale Naturkonstante, die in den Gesetzen der Atom-, Kern- und Elementarteilchenphysik auftritt. Die Energie eines Photons oder eines Lichtquants beträgt h mal die Frequenz der Strahlung. Planck hatte die Konstante bei der Aufstellung des nach ihm benannten Strahlungsgesetzes eingeführt und begründete damit die Quantenmechanik.

Urkilo und Urmeter sind Errungenschaften der Französischen Revolution

Auch ein Meter ist nicht mehr durch einen Metallstab entsprechender Länge (Urmeter) festgelegt. Seit 1983 ist er durch eine fundamentale Naturkonstante, die Lichtgeschwindigkeit, definiert: Ein Meter entspricht der Strecke, die Licht im Vakuum in einer 1/299792458 Sekunde zurücklegt.

Historisch gehen die Einheiten auf die Französische Revolution zurück. 1790 beauftragte die Nationalversammlung die Akademie der Wissenschaften, ein landesweit einheitliches Einheitensystem zu schaffen, um die bis dahin nur regional geltenden Regeln wie die "Elle" zu ersetzen und Beliebigkeiten in Berechnungen auszuschließen.

Quelle: SN

Aufgerufen am 16.10.2019 um 11:47 auf https://www.sn.at/panorama/wissen/das-urkilo-hat-ausgedient-60884512

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