Naturkonstanten als Maß aller Dinge
Faktenblatt der DPG und der PTB zur Neudefinition des SI-Einheitensystems.
Wenn im November 2018 die 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht die Neudefinition des Internationalen Einheitensystems (Système international d'unités, kurz: SI) beschließt, werden die Naturkonstanten erstmals in der Geschichte ihrem Anspruch gerecht: sie bleiben konstant! Denn noch bekommt beispielsweise die Ladung des Elektrons alle vier Jahre einen neuen Zahlenwert – obwohl sich faktisch natürlich nichts geändert hat. Das liegt daran, dass die Naturkonstanten aus Messwerten errechnet werden, deren Güte und Beträge sich im Laufe der Zeit ändern.
Abb.: Physik konkret 34 mit Fokus „Naturkonstanten“ (Bild: DPG)
Besonders drastisch ist die Situation bei der Einheit der Masse zu beobachten: Das Ur-Kilogramm in Paris unterscheidet sich von seinen Kopien zum Teil um ein halbes Mikrogramm pro Jahr. Für ultrapräzise Messungen muss das Gewicht aller Objekte daher kontinuierlich angepasst werden. Ein auf Dauer unhaltbarer Zustand. Nach extrem genauer Messung der Werte der wichtigsten Naturkonstanten – darunter das Planck´sche Wirkungsquantum h, die Avogadro-Konstante NA sowie die Boltzmann-Konstante k – sollen die Naturkonstanten nun die neue Basis für das SI bilden. Obwohl die Änderungen im täglichen Leben kaum bemerkbar sein werden, ist der Vorteil überzeugend: Naturkonstanten gelten überall. Am 20. Mai 2019, dem Weltmetrologietag, soll das neue Einheitensystem dann in Kraft treten.
Mehr zu diesem Paradigmenwechsel in der Wissenschaft findet sich in der aktuellen Ausgabe des Physikkonkret der Deutschen Physikalischen Gesellschaft, das in enger Abstimmung mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) entstand.
DPG / JOL
