zum Seiteninhalt

Physikalisch-Technische Bundesanstalt

ThemenrundgängeNaturkonstanten > Naturkonstanten - kleine Einleitung
Naturkonstanten - kleine Einleitung

Naturkonstanten treten im Netz der physikalischen Theorien als quantitative Verknüpfungspunkte dieser Theorien auf. So ist beispielsweise die Theorie der Hohlraumstrahlung über die Planck-Konstante h mit der Quantentheorie sowie über die Vakuum-Lichtgeschwindigkeit mit der Elektrodynamik und über die Boltzmann-Konstante k mit der Statistischen Mechanik verknüpft.

Die Konstanten werden durch die Theorien nicht festgelegt. Sie müssen vielmehr experimentell so genau wie möglich ermittelt werden. Denn die quantitativen Aussagen der Theorien können nur so genau sein, wie die Konstanten bekannt sind. Die möglichst genaue Kenntnis der Naturkonstanten setzt aber eine möglichst genaue experimentelle Darstellung der im Internationales Einheitensystem (SI) definierten physikalischen Einheiten voraus. Dieser Sachverhalt bindet die Ermittlung der Werte der Naturkonstanten eng an die Metrologie, die Wissenschaft vom genauen Messen, deren vornehmste und wichtigste Aufgabe die bestmögliche experimentelle Realisierung der definierten Einheiten ist.

Umgekehrt aber sind die Naturkonstanten deshalb von besonderem Interesse für die Metrologie, weil sie selbst als ideale Einheiten dienen oder die ideale Basis für Einheiten bilden können. Schon heute werden sie zur Darstellung der SI-Einheiten herangezogen. Experimente zur Bestimmung einer Naturkonstanten werden häufig direkt an metrologischen Instituten wie der PTB oder zumindest in enger Zusammenarbeit mit solchen Instituten ausgeführt.

Bis zum Jahr 1998 hatte die Task Group on Fundamental Constants des "Committee on Data for Science and Technology" (CODATA)  des International Council of Scientific Unions ICSU  alle 13 Jahre einen neuen Satz von Naturkonstanten, dessen Werte das Ergebnis von multivariaten Ausgleichsrechnung sind, erstellt und ihn zur einheitlichen Verwendung in Wissenschaft und Technik empfohlen. Dann beschloss es, wegen der schnellen wissenschaftlichen Fortschritte auf diesem Gebiet und wegen der schnellen Veröffentlichungsmöglichkeit über das Internet, künftig mindestens alle vier Jahre neue Werte vorzulegen.

Die aktuellen Werte der Naturkonstanten werden auf physics.nist.gov/constants veröffentlicht

Weitere Informationen

Mehr zum SI und seinen sieben Basiseinheiten finden Sie im Themen-Rundgang


© Physikalisch-Technische Bundesanstalt, letzte Änderung: 2014-10-15, Volker Großmann Seite drucken DruckansichtPDF-Export PDF