Das neue Maß aller Dinge

Am 20. Mai, dem Tag der Metrologie, ging es nicht um das Wetter, wie man beim schnellen Lesen vermuten könnte. Tatsächlich ist dieser Tag den Maßeinheiten gewidmet. Dieses Datum wurde zum Anlass genommen, das alte Maß für ein Kilogramm durch ein neues zu ersetzen. Ein Metallzylinder von 39 mm Höhe und Durchmesser, hergestellt aus Platin und Iridium – das sogenannte Ur-Kilogramm – definierte bisher die Masse eines Kilos. Um es den normalen Nutzern der Einheit im alltäglichen Leben möglichst einfach zu machen, wiegt ein Kilogramm weiterhin ziemlich genau ein Kilogramm. Das neue Kilo ist jedoch nicht mehr ein willkürlich auf der Masseskala festgelegter Punkt, sondern lässt sich mithilfe von Naturkonstanten berechnen. Definiert wird es über die Plancksche Konstante h. Diese beträgt 6,62607015 × 10^-34 kg × m² × s^-1. Die neue Definition sieht vor, dass ein Kilogramm genau der Masse von 2,152538397 × 10²⁵ Atomen des Isotops Silizium-28 entspricht. Als Muster wurden am Leibniz-Institut für Kristall­züchtung in Berlin in einem aufwendigen Verfahren mit zahl­reichen Reinigungsschritten Silizium‑28-Kristalle mit einer Reinheit von 99,9995% gezüchtet. Die kugelförmigen Kristalle ­haben einen Durchmesser von 94 mm mit einer Formabweichung von weniger als 20 nm und sind defektfrei poliert.

Nicht nur das Kilo, sondern auch die anderen sechs ­Basiseinheiten im internationalen Einheitensystem, dem Système International d’unités (SI), wurden neu definiert und werden nun von unveränderlichen Natur­konstanten abgeleitet. Diese Verän­derungen sind vor allem für Wissenschaft und Industrie von Bedeu­tung. |