Silizium-Atome statt Klotz: Das Ur-Kilogramm als Maß aller Dinge hat ausgedient. Das Internationale Einheitensystem für physikalische Größen arbeitet ab sofort mit anderen Definitionen und Messmethoden. Künftig wird ein Kilogramm mithilfe einer bestimmten Anzahl von Silizium-Atomen und weiterer Faktoren festgelegt. Die neue Definition richtet sich nach den vom Begründer der Quantenphysik, Max Planck, eingeführten Planck-Konstanten (h).

Die alte Basis für diese physikalische Größen Masse war der sogenannte Ur-Kiloklotz, der seit 130 Jahren in einem Pariser Tresor lagert. Doch er war in Zeiten digitaler und hochpräziser Messmethoden einfach zu ungenau.

Für gewöhnliche Bürgerinnen und Bürger ändert sich mit der neuen Messmethode allerdings nichts – wohl aber für Menschen, die hauptberuflich exakte Werte messen müssen, Forscherinnen und Forscher zum Beispiel. Denn das Ur-Kilogramm verlor stetig an Masse.

Bisher maßen alle Metrologie-Institute weltweit ihre nationalen Kilo-Prototypen am Ur-Kilo in Paris. Es ist ein Zylinder, der zu 90 Prozent aus Platin und zu zehn Prozent aus Iridium besteht und unter dem Schutz von drei Glasglocken beim Internationalen Büro für Maße und Gewichte (BIPM) bei Paris aufbewahrt wird. Doch irgendwann stellten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fest, dass das Ur-Kilo sein Gewicht nicht hielt, sondern im Vergleich mit Kopien, die etwa zur gleichen Zeit angefertigt worden waren, an Gewicht verlor.   

Ur-Kilo wurde leichter

Expertinnen und Experten schätzen, dass es bisher vermutlich bis zu 50 Mikrogramm waren. Das entspricht dem Gewicht eines Salzkorns, ist aber für die Wissenschaft problematisch. Denn für komplizierte Berechnungen in wissenschaftlichen Labors ist eine eindeutig festgelegte internationale Messeinheit unverzichtbar.

"Für Menschen, die sich hauptberuflich mit dem Messen befassen und die versuchen, weltweit gleiche Maßeinheiten zu gewährleisten, ist das eine fast genauso große Katastrophe wie das Maßchaos im Mittelalter, als das Längenmaß "Fuß" je nach Schuhgröße des jeweiligen Königs variierte", teilte das Deutsche Museum mit. 

Deshalb beschlossen Vertreter aus 60 Ländern im vergangenen November bei der Pariser Generalkonferenz für Maße und Gewichte, neue und unveränderliche Standardmaße einzuführen, sogenannte Naturkonstanten. Vereinbart wurde damals auch, dass die Änderung zum 20. Mai in Kraft treten soll – das ist der Weltmetrologietag.

Das Kilogramm ist nur eine von mehreren Messeinheiten, die mittels Naturkonstanten wie etwa Lichtgeschwindigkeit und Ladung des Elektrons bestimmt werden. Auch die Sekunde (Zeit), der Meter (Länge), das Ampere (Stromstärke), das Kelvin (Temperatur), das Mol (Stoffmenge) sowie die Candela (Lichtstärke) wurden zum 20. Mai neu definiert.

Und was wird mit dem Ur-Kilo? Verschrottet wird der Zylinder nicht, er behält seinen angestammten Platz, allerdings nur noch als Museumsstück.