Ist ein Meter noch ein Meter und eine Sekunde noch eine Sekunde? Ja, definiert werden sie ab 20. Mai aber anders. Für die Wissenschaft beginnt damit eine neue Ära.

Bestimmte Bezugsgrößen definierten bislang zum Beispiel, was ein Meter ist oder wie lange eine Sekunde dauert. Um ein Ampere zu definieren, mussten zwei stromführende Leiter streng parallel im Abstand von einem Meter gespannt werden. Mitgetragen wird das internationale Einheitensystem (SI) von nahezu 100 Staaten.

Seit dem 20. Mai gelten neue Regeln: Naturkonstanten definieren nun die Basiseinheiten Kilogramm, Meter, Candela, Ampere, Kelvin, Sekunde und Mol. Beschlossen wurden die Änderungen von der Generalkonferenz für Maß und Gewicht, die dieses Jahr in Paris stattfand. Dem Beschluss zugrunde liegen jahrelange Forschungen und Experimente an verschiedenen internationalen Metrologie-Instituten, darunter auch der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Dadurch konnten die Werte der betreffenden Naturkonstanten sehr genau festgelegt werden.



Ausschlaggebend für die Neuausrichtung war unter anderem die Änderung des Ur-Kilogramms. Es besteht aus einem Zylinder aus Platin und Iridium und wird in einem Tresor im Internationalen Büro für Maß und Gewicht (BIPM) in Sèvres in der Nähe von Paris aufbewahrt. Es ist um 50 Millionstel Gramm leichter geworden, wie Vergleiche mit Kopien zeigten. Auch bei der Maßeinheit Kelvin gab es Probleme: Die Bezugsgröße war bisher ein Fixpunkt auf der Wasserskala. Dieser Punkt ist jedoch abhängig von der Isotopenzusammensetzung des Wassers und daher nicht konstant.

In Versailles im November 2018 auf der Generalkonferenz der Meterkonvention, stimmten alle Delegierten für die Definition von Naturkonstanten für SI-Einheiten.

Maßeinheiten wie der Meter oder die Sekunde definieren sich schon länger über Naturkonstanten wie die Lichtgeschwindigkeit. Darauf basierten auch die Forschungen bei den restlichen Größen wie dem Kilogramm. Darüber lassen sich Größen wie Energie, Druck oder Ampere ableiten. Zur Neu-Bestimmung wurden nun die Planck-Konstante h, die Avogadrokonstante NA, die Boltzmann-Konstante k und die Ladung des Elektrons e verwendet. Alle sieben Basiseinheiten lassen sich darüber ableiten.

Für das Kilo funktioniert die Definition so: Die Forscher haben gezählt, wie viele Atome einer hochreinen Silizium-Kugel genau ein Kilogramm ergeben. Sollte sich die Masse der Kugel ändern, kennen die Forscher nun die genaue Zahl der Atome.

Für die Wissenschaft ist der Bezug zur Naturkonstanten ein Fortschritt, da die Definition nun universell ist. In der Anwendung entfallen damit im neuen SI die Unterscheidungen zwischen Basiseinheiten und abgeleiteten Einheiten. Vor allem in der Genauigkeit liegt der Gewinn. Anwendungen wie Quantentechnologien oder Diagnosemöglichkeiten in der Medizin profitieren davon, aber auch die Industrie mit neuen Möglichkeiten in den Bereichen Messen und Kalibieren.

Für Privatpersonen werden die Änderungen aber kaum spürbar sein. Eine Personenwaage beispielsweise ist schlichtweg nicht so exakt geeicht. Schülerinnen und Schülern hingegen wird die neue Definition mehr abverlangen, da sie komplizierter und schwerer zu verstehen ist.

Allen Technikbegeisterten bieten das PTB und das Deutsche Museum in München einen Einblick in die Neuerungen. Dazu haben sie eine Dauerausstellung zu dem Thema mit dem Titel »Alles in Maßen – Maße für alle« eingerichtet.

Weggeworfene Kaugummis verschmutzen zunehmend Europäische Städte. Was tun mit den Abfällen? Eine holländische Firma hat einige gute...

Raumstationen und Raketenstarts basieren auf dem genialen Geist des Technikers Sergej Koroljow. Dennoch schafften es die Sowjets nicht...

Was haben Pizza und Solarstrom gemeinsam? Die Größe des Pizzakartons! Bei einer gemeinsamen Aktion verschenken Enyway, ein Online-Marktplatz...

Das haben sich die etablierten Mobilfunkbetreiber in Deutschland sicherlich anders vorgestellt. Nach einem Auktions-Marathon von 52...

Artificial intelligence (AI) is the most important new technology for German start-ups. This is the result of a survey of more than...

Die eDatX-Plattform erlaubt es, KI-Lernen auf Basis großer Datenmengen zur Fehlererkennung, prädiktiver Analytik und erweiterter Algorithmenentwicklung...

Was ist und was kann künstliche Intelligenz? Die Vorstellungen davon sind stark durch Science-Fiction-Filme geprägt. Laut einer Studie...

Das Nova Car #2 von Novares beinhaltet zahlreiche Ideen für das Auto der Zukunft. Im Bereich Infotainment kommen so beispielsweise...

Die neue Ausgabe der Elektronik neo ist da. Also schnell in den Shop und hol sie Dir – kostenlos und frei Haus!

PID Intelligent Temperature Controller

Temperature Controller, Solid State Relay, Temperature Sensor - Taiquan Electric,https://www.controllermeter.com/