11.03.2005 - Physik
Physiker wollen das Ur-Kilogramm in Pension schicken und die Masse stattdessen über Naturkonstanten definieren
Ein internationales Team von Physikern fordert, die Definition des Kilogramms auf eine neue Grundlage zu stellen. Bislang wird noch jede Messung einer Masse auf das Ur-Kilogramm zurückgeführt, das streng bewacht in einem Pariser Safe ruht. Doch das Ur-Kilogramm ist nicht so konstant, wie es Wissenschaftler gerne hätten: Seine Masse verändert sich nach einer Reinigung oder wenn Staub sich darauf absetzt. Die neue Definition der Masse soll nach Ansicht der Physiker allein auf Naturkonstanten und einer Messvorschrift beruhen, berichtet das Physikportal PhysicsWeb.org. Alle anderen fundamentalen Größen der Physik wie der Meter oder die Sekunde können Forscher längst durch ein von einem Prototypen unabhängiges Messverfahren bestimmen.
Die Physiker um Ian Mills von der Universität in Reading (GB) und seine Kollegen wollen das Ur-Kilogramm, ein Metallkörper aus Platin und Iridium, durch zwei Messvorschriften ersetzen. Eine führt die Definition von einem Kilogramm auf die so genannte Planck-Konstante und eine Messvorschrift in einem Magnetfeld zurück. Die andere basiert auf der so genannten Avogadro-Konstanten und auf dem Abzählen einer bestimmten Anzahl von Atomen.
Mit dieser Änderung lässt sich zwar ein Kilogramm mit der heutigen Messtechnik nicht mehr auf ganz so viele Stellen hinter dem Komma genau festlegen wie bisher. Doch die Definition wäre unveränderlich und ließe sich an jeder Stelle der Erde oder des Universums nachvollziehen. Für Messungen elektrischer Größen wie das Volt und das Ampere würde sie eine 50fach höhere Genauigkeit bedeuten.
Mit der Neudefinition des Kilogramms wären alle sechs fundamentalen physikalischen Größen durch Naturkonstanten und eine Messvorschrift bestimmt: Kilogramm, Meter, Sekunde, Ampere für Stromstärke, Candela für Lichtstärke und mol für die Stoffmenge. Beispielsweise führen Forscher den Meter auf die Wegstrecke zurück, die ein Lichtstrahl im Vakuum in einem bestimmten Sekundenbruchteil zurücklegt. Bis 1983 galt noch die alte Definition: die Strecke zwischen zwei Strichen auf einem Platinstab, dem so genannten Ur-Meter.
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