\nDass Deutschland reich an Kilos ist, liegt am historischen deutschen Flickenteppich \u2013 durch Preu\u00dfen und Bayern gab’s schon mal zwei Kilo-Kopien. Durch die deutsche Teilung in BRD und DDR kam noch mal eine dazu. „Wenn man diese Einheiten dann immer mit dem Original vergleicht, und das hat man fr\u00fcher f\u00fcr das Kilogramm gemacht, muss man immer das Kilogramm in Paris aus dem Schrank holen.“ Also aus besagtem Hochsicherheitstrakt im Internationalen B\u00fcro f\u00fcr Ma\u00df und Gewicht (BIPM).\n<\/p>\n
Gewichtsverlust des Ur-Kilos: 50 Mikrogramm in 130 Jahren<\/p>\n
\n„Wenn das dann aus dem Schrank drau\u00dfen war, hat man es gemessen und dadurch hat mit der Zeit dieses Kilogramm gegen\u00fcber den Kopien ein bisschen an Gewicht verloren.“ M\u00f6glich ist auch, dass eingeschlossene Gase mit der Zeit ausgetreten sind. Eine Einheit kann sich also abnutzen, beim Kilo waren es f\u00fcnfzig Mikrogramm in hundertdrei\u00dfig Jahren. F\u00fcr Weight Watchers w\u00e4re das unzureichend, f\u00fcr Pr\u00e4zisionsmessungen ist es aber zu viel.\n<\/p>\n
\nCornelia Denz live erleben \u2026
\n\u2026 beim Wissenschaftsfestival „Highlights der Physik“ in Jena \u2013 am Donnerstag, 15. September ab 19:30. Mehr Infos: hightlights-physik.de\n<\/p>\n
\nUnd in diesem Fall besonders ung\u00fcnstig, denn das Kilogramm ist eine der sieben Basiseinheiten, zu denen auch Meter und Sekunde geh\u00f6ren. Auf denen basiert sozusagen die irdische Physik, weshalb das Ur-Kilo im Fr\u00fchjahr 2019 von den Vertragsstaaten der Meterkonvention in den Ruhestand geschickt wurde \u2013 und gleich zwei Nachfolger bekommen hat, erkl\u00e4rt Cornelia Denz. „Das eine ist eine Art elektromagnetische Waage, bei der man auf den einen Arm das W\u00e4gest\u00fcck bringt, auf der anderen Seite mit elektromagnetischen Effekten wiegt.“\n<\/p>\n
\nDie zweite Variante klingt noch komplizierter: Statt nach Paris zu fahren, werden Atome innerhalb eines Atomgitters gez\u00e4hlt \u2013 in Braunschweig macht man das mit einer nahezu perfekten Silizium-Kugel: „Man erstellt dann eine Kugel aus Silicium, die exakt einem Kilogramm entspricht, weil man wei\u00df, wie eben so das Atomgitter des Siliciums ist und wie viel dann eben ein Mol wiegt.“ Die beiden Methoden befinden sich in einem gesunden Konkurrenzkampf und f\u00fchren dazu, dass die neue Kilogramm-Referenz noch pr\u00e4ziser ist als das betagte Ur-Kilo an der Seine.\n<\/p>\n
\nWir w\u00fcnschen uns, dass das GPS auf den Zentimeter genau ist.<\/p>\n
Prof. Dr. Cornelia Denz
\n\u00fcber optische Uhren<\/p>\n<\/blockquote>\n\nDas alles funktioniert, weil das Kilo an die Planck-Konstante gekoppelt ist \u2013 eine unverr\u00fcckbare Naturkonstante, die eigentlich bestimmt, wie winzig Energie-Portionen sein k\u00f6nnen, die von Licht transportiert werden. Beim Meter ist das alles etwas leichter zu verstehen: Den Ur-Meter hat das gleiche Schicksal ereilt wie das Ur-Kilo. Statt eines Stabs h\u00e4lt man sich hier an die Lichtgeschwindigkeit als Naturkonstante, um L\u00e4ngen exakt zu definieren. Denn die Lichtgeschwindigkeit ist unverr\u00fcckbar, immer gleich und vor allem: Sie nutzt sich nicht ab.\n<\/p>\n
Optische Uhr: Seit dem Urknall h\u00f6chstens eine Sekunde zu sp\u00e4t<\/p>\n
\nW\u00e4hrend Kilogramm und Meter also in Sack und T\u00fcten sind, geht es im \u00dcbrigen derzeit darum, wie genau \u2013 also wie sehr genau \u2013 eigentlich eine Sekunde gemessen werden kann. Eine Sekunde definiert sich aus der Frequenz eines C\u00e4sium-133-Atoms. (Genaueres l\u00e4sst sich an dieser Stelle schwer vermitteln.) State of the art sind mikrowellengetriebene Caesium-Atomuhren, die sich in Sachen Genauigkeit ma\u00dfgeblich vom handels\u00fcblichen Quartz-Wecker abheben: „Die arbeiten so genau, wie die Mikrowelle den Takt vorgeben kann“, erkl\u00e4rt Cornelia Denz, „die geht in drei\u00dfig Millionen Jahren ungef\u00e4hr eine Sekunde nach.“ Alle Achtung. Aber Pr\u00e4zisionsmesserinnen und Pr\u00e4zisionsmessern reicht das nicht: „Wir arbeiten schon aber an der n\u00e4chsten Generation von Uhren, die dann mit optischen \u00dcberg\u00e4ngen gehen. Dann kann man sagen: Seit dem Urknall gehen diese Uhren bis heute h\u00f6chstens eine Sekunde nach.“\n<\/p>\n
\nObacht! Metrologie \u2260 Meteorologie
\nWenige Buchstaben, gro\u00dfer Unterschied: Metrologie ist die Wissenschaft des Messens, Meteorologie die des Wetters.\n<\/p>\n\nBeim n\u00e4chsten Treffen der Metrologie-Staaten wird entschieden, ob die optische Uhr die \u2013 h\u00fcstel \u2013 ungenaue, aber verl\u00e4ssliche Mikrowellenuhr abl\u00f6sen wird. F\u00fcr Cornelia Denz liegen die Vorteile auf der Hand: „Sie macht viele Zeiten genauer, die wir an der B\u00f6rse brauchen und um Prozesse zu steuern.“ Zum Beispiel GPS-Navigation. „Wir w\u00fcnschen uns, dass das GPS auf den Zentimeter genau ist. Das w\u00fcrde mit optischen Uhren dann der Fall sein.“ Mit denen lie\u00dfe sich dann auch gleich noch genauer messen, wie viele Mikrogramm pro Sekunde das Ur-Kilo wieder abgenommen hat.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Dass Deutschland reich an Kilos ist, liegt am historischen deutschen Flickenteppich \u2013 durch Preu\u00dfen und Bayern gab’s schon…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":441752,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1850],"tags":[6429,3364,29,24554,548,663,3934,30,13,30697,57214,6759,114564,14,114565,15,1411,595,12],"class_list":{"0":"post-441751","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-braunschweig","8":"tag-braunschweig","9":"tag-de","10":"tag-deutschland","11":"tag-einheiten","12":"tag-eu","13":"tag-europa","14":"tag-europe","15":"tag-germany","16":"tag-headlines","17":"tag-kilo","18":"tag-kilogramm","19":"tag-mdr-wissen","20":"tag-metrologie","21":"tag-nachrichten","22":"tag-naturkonstanten","23":"tag-news","24":"tag-niedersachsen","25":"tag-physik","26":"tag-schlagzeilen"},"share_on_mastodon":{"url":"https:\/\/pubeurope.com\/@de\/115246828436508381","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441751","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=441751"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/441751\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/441752"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=441751"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=441751"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=441751"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}