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Kelvin: Boltzmann-Projekt

Die Boltzmann-Konstante ist der Schlüsselfaktor, wenn es darum geht, die Basiseinheit Kelvin neu zu definieren, indem sie auf eine Naturkonstante bezogen wird. Deshalb wird international angestrebt, den Zahlenwert der Boltzmann-Konstante festzulegen und so die bisherige Definition über den Wassertripelpunkt zu ersetzen. Damit wäre dann auch die Basiseinheit Kelvin nicht mehr von einer speziellen Materialeigenschaft abhängig. Allerdings ist dazu erforderlich, dass die Boltzmann-Konstante mit sehr geringer Unsicherheit bekannt ist - so gering, dass sie der Unsicherheit der Darstellung des Wassertripelpunktes gleichkommt. Um dies zu erreichen, arbeiten Wissenschaftler weltweit daran, die Boltzmann-Konstante auf unterschiedlichen Wegen zu bestimmen. In der PTB wird dazu im Fachbereich 7.4 (am Standort Berlin) ein Opens internal link in current windowDielektrizitätskonstanten-Gasthermometer eingesetzt.

Nachrichten

Erste Messungen mit dem Dielektrizitätskonstanten-Gasthermometer der PTB haben einen Wert für die Boltzmann-Konstante k von 1,380655 · 10–23 J/K mit einer Unsicherheit von etwa 8 ppm ergeben. In den nächsten zwei Jahren soll der endgültige Schritt hin zu einer angestrebten Unsicherheit von 2 ppm folgen und damit der Weg für die Neudefinition der Einheit Kelvin über die Festlegung von k geebnet...

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Sie soll im Rahmen des Boltzmann-Projektes einen genau definierten Helium-Absolutdruck erzeugen: eine Druckwaage, die im Wesentlichen aus einem Kolben-Zylinder-System besteht. Form und Durchmesser dieser Kolben und Zylinder konnte die PTB jetzt auf wenige Nanometer genau messen und damit die geforderten Genauigkeiten sogar unterbieten.

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