Letztes Update am Do, 06.12.2018 10:05

TT / Tiroler Tageszeitung Onlineausgabe


Physik

Ein neues Rezept für das perfekte Gewicht

Wenn die sonst so sachlichen Physiker euphorisch werden, muss etwas Besonderes passiert sein: Das um weniger als ein Millionstel Gramm zu leicht gewordene Ur-Kilogramm wurde kürzlich in Rente geschickt, eine neue Definiton ist viel genauer.

© PTBEine Siliziumkugel ersetzt das alte Ur-Kilogramm als neuer Standard.



Von Philipp Schwartze

Fünfzig Millionstel Gramm. Es ist eine Gewichtsabnahme, die wohl bei keinem anderen Gegenstand aufgefallen wäre, geschweige denn dazu geführt hätte, dass sich über 100 Forscher den Kopf zerbrechen: Das Ur-Kilogramm, der 1989 gefertigte Zylinder aus Platin und Iridium, hat abgenommen. „Das zu behaupten, grenzt schon fast an Gotteslästerung“, scherzt Jens Simon von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) im deutschen Braunschweig.

Doch durch irgendeinen Vorgang – gerüchteweise das Putzen des sonst in einem Tresor verstauten Zylinders – hat das Ur-Kilogramm verglichen mit seinen sechs zur selben Zeit hergestellten Kopien Gewicht verloren. Für Jens Simon und die anderen Metrologen – so nennt man die Messwissenschafter – ist diese winzige Abweichung nicht hinnehmbar.

Keine identischen Gegenstände

„Man kann keine zwei exakt identischen Gegenstände haben, bereits durch die Handhabung, einen Transport oder durch Fingerabdrücke verändert sich das Gewicht“, sagt der Physiker. Einfach ein neues „Ur-Kilogramm“ anzufertigen, ging also nicht, schließlich würde auch dieses irgendwann ungenau werden.

Also begann die Weltmetrologie-Gesellschaft nach einer neuen Definition zu suchen, die unumstößlich und sicher ist. Das hatte man vor einigen Jahrzehnten bereits bei der Längenmessung gemacht: Ein simpler Stab, der Ur-Meter, wurde abgelöst. Eine Messung der Frequenz von Strahlen liefert fortan die exakteste Längenmessung, unveränderbar, denn die Lichtgeschwindigkeit bleibt immer gleich.

Doch zurück zum Gewicht. „Es ging darum, für ein Gericht, das auf dem Tisch stand – das Ur-Kilogramm – ein Rezept zu finden, mit dem sich das jeder nachkochen kann“, übersetzt Simon.

Siliziumkugel statt Zylinder

Die neue Definition stützt sich, wie schon der Meter, auf Naturkonstanten, darunter die Lichtgeschwindigkeit und die Ladung eines Elektrons. Eine Siliziumkugel wurde nach diesen Werten angefertigt.

In Versaille stimmten die Delegierten der 60 Staaten dann darüber ab, ob diese neue Definition übernommen wird. „Es gab ein einstimmiges Ja“, frohlockt Simon. „Das war schon beeindruckend, es wurde dann gefeiert“, erinnert sich der Physiker. Zum Weltmetrologietag am 20. Mai tritt die neue Definition in Kraft.

Der große Vorteil: Viele andere Standardgrößen – wie die Stromstärke Ampere, die chemische Stoffmenge Mol und die Temperatur Kelvin – sind an das Kilogramm gebunden. Auch sie sind nun neu definiert. Beim Tritt auf die Waage ändert sich künftig übrigens nichts: Im Alltag bleibt das Kilogramm auch nach neuer Definition gleich schwer, leichter wird so niemand.




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