DPG

Naturkonstanten als Maß aller Dinge

13.09.2018 - 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)

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

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