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Basiseinheiten: Neue Definition für das Kilogramm gefordert

Physiker aus Großbritannien, USA und Frankreich fordern eine neue Definition für die Basiseinheit Kilogramm. Zurzeit wird die Einheit der Masse mit dem internationalen Urkilogramm definiert – ein Zylinder aus einer Platin-Iridium-Legierung, der in einem Tresor in Paris lagert. Der aktuelle Standard sei veraltet und müsse abgeschafft werden, so die Wissenschaftler der Universtät Reading, des National Institute of Standards and Technology und des Bureau International des Poids et Mesures.

Urkilogramm | Deutscher Prototyp des Urkilogramms: Vom Pariser Urkilogramm existieren weltweit 42 Kopien, die aus derselben Schmelze gegossen wurden. Die Masse dieser Prototypen veränderte sich jedoch in der Vergangenheit.
Die anderen sechs internationalen Basiseinheiten – Meter, Sekunde, Ampere, Kelvin, Mol und Candela – sind über Naturkonstanten definiert. Beispielsweise entspricht ein Mol der Stoffmenge eines Systems, die aus ebenso vielen Elementareinheiten besteht, wie Atome in zwölf Gramm des Nuklids 12C enthalten sind.

Solche Definitionen erlauben Wissenschaftlern, Messungen in internationalen Einheiten vorzunehmen, ohne von einer einzelnen Vorlage abhängig zu sein. Außerdem kann sich der Prototyp mit der Zeit verändern.

Zwei mögliche Alternativen für eine neue Definition werden vorgeschlagen: Die erste basiert auf dem Planck'schen Wirkungsquantum und einer ein Kilogramm schweren Masse, die mittels einer genau definierten magnetischen Kraft gegen die Schwerkraft der Erde gehalten wird. Die zweite Methode beruht auf der Zählung von bestimmten Atomen in dem Volumen von einem Kilogramm und auf einer sehr präzisen Bestimmung der Avogadro-Konstanten an ausgewählten, hochreinen Silizium-Kristallen.

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