Hier ist eine einfache Frage: Was ist ein Kilogramm?
A. 1000 Gramm
B. eine Standardmasseeinheit (in den USA oft ignoriert)
C. eine Platin-Iridium-Flasche, die in einem Gewölbe in Sèvres, Frankreich, aufbewahrt wird
D. Alles das oben Genannte
Die Antwort ist natürlich D. Und das ist ein Problem für die Wissenschaftler, die für die Wissenschaft des Messens zuständig sind. Sie sehen, dieser kleine Zylinder, der in seinem französischen Gewölbe versteckt ist, verändert sich ständig. Wenn Wissenschaftler die Masse des 130 Jahre alten internationalen Kilogramm-Prototyps (wie es offiziell bekannt ist) mit der von Repliken vergleichen, die aus demselben Material hergestellt und unter ähnlichen Bedingungen auf der ganzen Welt gelagert wurden, stimmen sie nicht überein. Diese kleinen Zylinder unterliegen wahrscheinlich einem Materialverfall, aber da das IPK offiziell ein Kilogramm wiegt, ist es im Vergleich zu seinen Nachbauten unmöglich zu sagen, was gerade vor sich geht. Und keine Möglichkeit zu wissen, was ein Kilogramm wirklich ist.
Es ist ein Rätsel, das Wissenschaftler lösen müssen, da das Kilogramm eine der wenigen Basiseinheiten (wie die Sekunde und der Zähler) ist, die in den Definitionen anderer komplexerer Einheiten verwendet werden, z. B. zur Messung von Temperatur, Elektrizität oder Dichte. Wenn das Kilogramm abfällt, werden selbst ein paar kritische Messungen in Wissenschaft, Technik und Handel durcheinander gebracht.
Das Kilogramm ist der einzige Standard, bei dem dieses Problem auftritt. Vor Jahren ersetzten Wissenschaftler andere Standards, die auf physikalischen Objekten basierten, wie das Messgerät, durch Definitionen, die auf fundamentalen Naturkonstanten wie der Lichtgeschwindigkeit basierten. Und es wurden im Laufe der Jahre viele mögliche Ersatzprodukte für das Kilogramm vorgeschlagen (Wikipedia hat eine gute Liste; mein Favorit ist die glänzende Kugel aus reinem Silizium).
Das US National Institute of Standards and Technology unterstützt eine Definition, die auf der Planck-Konstante basiert, einer Zahl aus der Quantenmechanik. Es ist eine komplexere Definition als ein einfacher Zylinder, aber es ist unwahrscheinlich, dass sich diese im Laufe des nächsten Jahrhunderts ändert.
Das NIST hat seine Definition im vergangenen Monat dem Internationalen Komitee für Maße und Gewichte vorgelegt, einem der beratenden Gremien, das solche Dinge überwacht, und die Änderung gebilligt. Die Frage wird als nächstes in einer Entschließung der Generalkonferenz für Maße und Gewichte aufgegriffen, der internationalen Gruppe, die befugt ist, das Kilogramm auf ihrer nächsten Sitzung im Oktober 2011 zu ersetzen. Wenn die Entschließung angenommen wird, könnte sich die Definition bis zum ändern das Ende des Jahrzehnts.
"Dies ist tatsächlich ein Fortschritt in der Wissenschaft des Messens", sagte NIST-Sprecher Ben Stein. "Dies ist die nächste Phase. Es wurden Entdeckungen bei der Messung der Konstanten der Natur gemacht, wie der Lichtgeschwindigkeit, der Energiemenge in einem Quantum von Energie ... wir kennen sie jetzt ziemlich gut. Diese Zahlen ändern sich nicht Warum definieren Sie die Einheiten nicht anhand dieser Konstanten? Sie stammen aus der natürlichen Welt. "
( HT: Geeks sind sexy )
