Revolution mit Ansage

Die Revolution wurde von langer Hand vorbereitet. Von den Metrologen in ihren wissenschaftlichen Laboratorien und von den Wissenschafts­managern in ihren Entscheidungs­gremien. Und nun ist die Zeit reif, dass manch alte Größe – bzw. die Definition dahinter – abdanken muss, um den neuen, die schon bereit stehen, Platz zu machen. Die Rede ist von Kilogramm und Mol, Ampere und Kelvin. Das höchste Experten­gremium in der Welt der Metrologie, das Internationale Komitee für Maß und Gewicht (Comité international des poids et mesures, CIPM), hat auf seiner gerade zu Ende gegangenen Jahres­versammlung in Paris eine eindeutige Empfehlung dazu ausgesprochen: Die internationale Gemeinschaft, die sich in der Meterkonvention zusammen­geschlossen hat, möge auf ihrer Generalkonferenz im kommenden Jahr auf den Ruf der Experten hören und den physikalischen Einheiten ein besonders festes Fundament verordnen – ein Fundament, das aus festgelegten Werten ausgewählter Naturkonstanten besteht.

Die Idee, eine Maßeinheit auf der Basis von Natur­konstanten zu definieren, ist prinzipiell nicht neu. Was bei der Definition der Sekunde mittels Atomuhren vor fünfzig Jahren und bei der Definition des Meters mithilfe der Lichtgeschwindigkeit vor über dreißig Jahren begonnen wurde, soll nun für alle Einheiten im Internationalen Einheiten­system (SI) fortgesetzt werden. Vier weitere Natur­konstanten haben es den Metrologen angetan: das Plancksche Wirkungs­quantum, die Avogadro­konstante, die Boltzmann­konstante und die Ladung des Elektrons. In den metrologischen Laboratorien fanden in den letzten Jahren aufwändige Experimente statt, um eben diese Konstanten so gut es irgend geht zu messen. Und die Botschaft aus allen metrologischen Himmels­richtungen lautet: „Messungen erfolgreich abgeschlossen!“

Angesichts dieser wissenschaftlichen Erfolgsgeschichten, die unter anderem an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Deutschland und am National Institute of Standards and Technology (NIST) in den USA geschrieben wurden, steht einer grundlegenden Revision des Internationalen Einheiten­systems nichts mehr im Wege. Im November 2018 werden daher aller Voraussicht nach die Mitglieder der Meter­konvention auf ihrer Generalkonferenz in Versailles diese fundamentale Änderung im Einheiten­system verabschieden. Alle SI-Einheiten werden sich dann aus insgesamt sieben Konstanten herleiten lassen.

Der Stichtag, an dem diese neuen Definitionen dann formal in Kraft treten sollen, wird der Weltmetrologietag, der 20. Mai, des Jahres 2019 sein. Im gewöhnlichen Alltag wird sich voraussichtlich nichts ändern. Das Kilogramm wird am 20. Mai so schwer sein wie das Kilogramm am 19. Mai. Anderes gilt im hoch­technologischen Alltag. Dieser wird von den Neudefinitionen, die überaus innovations­freundlich sind, klar profitieren.

PTB / DE