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SI-Einheitensystem angepasst: Naturkonstanten als Maß aller Dinge

Wenn die Änderungen im Internationalen Einheitensystem (SI) am Weltmetrologietag am 20. Mai 2019 in Kraft treten, spielen die Werte ausgewählter Naturkonstanten die Hauptrolle. Sie definieren sowohl die bisherigen Basiseinheiten als auch alle abgeleiteten Einheiten. (Grafik: PTB)

Am 20. Mai 2019, dem Weltmetrologietag, tritt das neue SI-Einheitensystem in Kraft: Das Internationale Einheitensystem (Système international d`unités, kurz: SI) erfuhr mit der 26. Generalkonferenz für Maß und Gewicht im November 2018 eine grundsätzliche Änderung: Naturkonstanten definieren dann alle physikalischen Einheiten, darunter die Lichtgeschwindigkeit c, das Plancksche Wirkungsquantum h und die Boltzmann-Konstante k. 

Unzulänglichkeiten bei den Definitionen von Kilogramm, Kelvin und Co. machen diesen Paradigmenwechsel notwendig. Besonders prägnant: Das Ur-Kilogramm und seine Kopien unterscheiden sich in ihrer Masse zum Teil um ein halbes Mikrogramm pro Jahr – ein auf Dauer unhaltbarer und im Detail unverstandener Effekt. Ähnlich ergeht es anderen Einheiten, was ironischer Weise derzeit dazu führt, dass die offiziellen Werte der Naturkonstanten regelmäßig angepasst werden mussten und daher „veränderlich“ waren! So bekam die Ladung des Elektrons alle vier Jahre einen neuen Zahlenwert – obwohl sie sich real natürlich nicht geändert hat.

Mehr zu diesem Paradigmenwechsel in der Wissenschaft findet sich in der Ausgabe 34 des Physikkonkret der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG), das in enger Abstimmung mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) entstand.