Ein neues Kilogramm im nächsten Jahr ?! Wie mein Nobelpreis unser Maßsystem verändert

Prof. Dr. Klaus v. Klitzing 
Max Planck Institut für Festkörperforschung Stuttgart

Seit der französischen Revolution hat sich das metrische System durchgesetzt: Mit dem Urmeter und Urkilogramm wurde erstmals ein weltweites Maßsystem für Längen und Massen eingeführt. Heutzutage basieren alle Messungen auf sieben Basiseinheiten, die so festgelegt wurden, dass unabhängig von Zeit und Ort diese Einheiten überall in der Welt mit höchster Präzision realisiert werden können. Das Kilogramm nimmt in diesem System eine Sonderstellung ein, da es heute noch durch ein Unikat, das Urkilogramm beim „Bureau Internationale des Poids et Mesures“ in Paris festgelegt ist. Dieses Unikat bereitet Probleme, da es sich anscheinend mit der Zeit verändert.

Durch die Entdeckung des “quantisierten Halleffektes“ (Nobelpreis 1985) wurde ein elektrischer Widerstand gefunden, der nur von Naturkonstanten abhängt und überall in der Welt mit höchster Präzision hergestellt werden kann. Diese Entdeckung ermöglicht es, unser Einheitensystem auf eine stabilere Grundlage zu stellen. Es ist geplant, im Jahr 2018 die Basisgrößen unseres Einheitensystems, insbesondere das Kilogramm, das Ampere, das Kelvin und das Mol durch festgelegte Werte für Naturkonstanten neu zu definieren und speziell das Kilogramm durch die Festlegung des Wertes für das Planck’sche Wirkungsquantum zu realisieren. 

Der Vortrag gibt einen Überblick, wie Grundlagenforschung an einem Bauelement der Halbleiterindustrie zu einem Nobelpreis führte und dadurch die größte Revolution in der Messtechnik seit der französischen Revolution ausgelöst wurde.

Foto: Alciro Theodoro da Silva