Von Transmissionskugeln über Siliziumkugeln und die Planck-Konstante bis hin zum konstanten Kilogramm

Arnold Nicolaus Physikalisch-Technische Bundesanstalt Braunschweig

Wie lang ist ein Kilogramm? Sie werden Unsinn sagen – wie schwer ist ein Kilogramm?

Und nein. Seit 2019 ist die Verwendung eines optischen Interferometers eine der besten Möglichkeiten, ein Kilogramm zu bestimmen.

150 Jahre lang konnte man ein Kilogramm nur dann „richtig“ messen, wenn man ein Referenzstück zum BIPM nach Paris brachte, wo die Experten es mit dem einzigen Kilogramm verglichen – dem Internationalen Kilogramm-Prototyp, dem IPK.

Seit der Neudefinition von 4 der 7 SI-Einheiten (Système International d’unités) – nämlich kg, A, Mol, K – basiert das Kilogramm auf der in ihrem Zahlenwert festen Naturkonstanten h, dem Planckschen Wirkungsquantum.

Sie erfahren und vielleicht auch „erleben“ warum und wie sich ein – nun ja, „fast“ – klassisches Fizeau-Interferometer auf ein Kilogramm genau betreiben lässt – mit der heute geringsten Messunsicherheit und: stabiler und unantastbarer als je zuvor.

Wenn Sie etwas schwarz auf weiß brauchen:

Bartl, G.; Becker, P.; Beckhoff, B.; Bettin, H.; Beyer, E.; Borys, M.; Busch, I.; Cibik, L.; D'Agostino, G.; Darlatt, E.; Di Luzio, M.; Fujii, K.; Fujimoto, H.; Fujita, K.; Kolbe, M.; Krumrey, M.; Kuramoto, N.; Massa, E.; Mecke, M.; Mizushima, S.; Müller, M.; Narukawa, T.; Nicolaus, A.; Pramann, A.; Rauch, D.; Rienitz, O.; Sasso, CP; Stopic, A.; Stosch, R.; Waseda, A.; Wundrack, S.; Zhang, L.; Zhang, XW; „Ein neuer 28Si-Einkristall: Zählen der Atome für die neue Kilogrammdefinition“, Metrologia 54, S. 693–715, (2017), https://doi.org/10.1088/1681-7575/aa7820