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SI-Spitzenforschung: Uhren, Kilogramm und einzelne Elektronen

Nachricht des Jahres im PTB-Jahresbericht 2015
01.04.2016

Das internationale Einheitensystem (SI) soll grundlegend reformiert werden. Das SI wird in Zukunft durch die Festlegung von sieben definierenden Konstanten gegeben sein, darunter die Planck-Konstante h und die Elementarladung e.

Dies wird zurzeit eingehend vorbereitet – sowohl wissenschaftlich in den Laboratorien der nationalen Metrologieinstitute als auch wissenschaftspolitisch in den Gremien der Meterkonvention. Auch die Basiseinheiten Kilogramm und Ampere, die momentan noch über einen Artefakt (beim kg) bzw. über eine idealisierte Messvorschrift (beim A) definiert sind, lassen sich dann mit der Hilfe solcher Konstanten darstellen. (Für die Sekunde und den Meter ist dieser Bezug zu Naturkonstanten heute schon gegeben.) Die PTB arbeitet intensiv an entsprechenden hochpräzisen Darstellungsverfahren. Aller Voraussicht nach wird diese Reform auf der nächsten Generalkonferenz der Meterkonvention im Jahre 2018 beschlossen. Die Sekunde wird zwar ihre bisherige Definition (basierend auf einer Übergangsfrequenz im Cäsium) noch behalten. Aber an den Grundlagen einer zukünftigen Neudefinition der Zeiteinheit Sekunde basierend auf optischen Übergängen in Atomen oder Ionen wird in der PTB schon heute intensiv gearbeitet.