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Noch ist das Kelvin buchstäblich auf Wasser gebaut – genauer: auf dem Tripelpunkt von Wasser. Damit ist die Basiseinheit der Temperatur abhängig von einem Material, dessen Eigenschaften schwanken können. Doch das wird sich ändern. Im Herbst 2018 wird das Kelvin, genauso wie alle anderen Einheiten im Internationalen Einheitensystem (SI), auf das feste und unverrückbare Fundament von Naturkonstanten...

Optische Uhren sind noch genauer als die Cäsium-Atomuhren, die gegenwärtig die Zeit „machen“. Außerdem benötigen sie nur ein Hundertstel der Messdauer, um eine bestimmte Messgenauigkeit zu erreichen. Damit könnten sie in Zukunft nicht nur die Grundlage für eine neue Definition der SI-Basiseinheit Sekunde liefern, sondern ganz konkret zu besseren Messmöglichkeiten etwa in der Geodäsie führen....

Die Welt der Physik ist im Umbruch: Bis 2018 wollen Wissenschaftler alle physikalischen Basiseinheiten auf ein solides, unveränderliches Fundament stellen – die Naturkonstanten. Die Einheiten Meter und Sekunde sind diesbezüglich schon vor Jahren vorangeprescht, nun sollen Kelvin, Kilogramm, Mol und Ampere folgen. Die Forschungsarbeiten an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) tragen zum...

Für Kilogramm, Kelvin und Co. brechen neue Zeiten an. Das Internationale Einheitensystem (SI) bekommt eine voraussichtlich „für alle Zeiten und Kulturen“ stabile Grundlage: Naturkonstanten werden in Zukunft das Fundament unseres Maßsystems bilden. Über diese „Kulturrevolution“ berichtet der Präsident der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), Prof. Dr. Joachim Ullrich, in einem öffentlichen...

Optische Atomuhren haben in den letzten Jahren spektakuläre Fortschritte gemacht. Sie sind 100-mal genauer als die besten Cäsium-Atomuhren. Leider ist diese Genauigkeit bisher nur lokal nutzbar, denn die herkömmliche Übertragungstechnik per Satellit verursacht eine zu hohe Frequenzunsicherheit. Ein neuer direkter „Draht“ zwischen Frankreich und Deutschland ändert dies jetzt: Über eine 1400 km...

Nach fast 130 Jahren wird das internationale Ur-Kilogramm im Herbst 2018 voraussichtlich in den wohlverdienten Ruhestand geschickt. Dann kommt die Welt zu einem metrologischen Gipfeltreffen zusammen, um über die Neudefinition des Kilogramms zu entscheiden. Wie der Meter und die Sekunde soll künftig auch das Kilogramm über unveränderliche Naturkonstanten definiert werden. Dazu zählen...

Genauer sind sie jetzt schon, aber noch nicht so zuverlässig. Daher haben optische Uhren, die schon einige Jahre lang als die Uhren der Zukunft gelten, die Cäsium-Atomuhren noch nicht als Grundlage für die SI-Basiseinheit Sekunde abgelöst. Das könnte sich aber ändern. Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben gezeigt, dass optische Uhren jetzt schon geeignet sind, um...

Als erste Forschergruppe weltweit haben Atomuhren-Spezialisten der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) jetzt eine optische Einzelionen-Uhr gebaut, die eine bisher nur theoretisch vorhergesagte Genauigkeit erreicht. Der spätere Nobelpreisträger Hans Dehmelt hatte 1981 die grundlegenden Ideen entwickelt, wie sich mit einem in einer Hochfrequenzfalle gespeicherten Ion eine Uhr bauen lässt,...

Forscher der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) haben die Rauschprozesse in ihrer optischen Gitteruhr mit neutralen Strontiumatomen ausführlich analysiert. Diese Analyse belegt, dass ihre optische Atomuhr dank eines neuentwickelten, extrem frequenzstabilen Lasersystems die weltweit höchste Stabilität erreicht. Damit sind hochpräzise Messungen in kürzerer Zeit möglich und die zukünftige...

Die Wärme der Umgebung lässt nicht nur ganze Atome oder Moleküle zappeln, was man als Brown‘sche Molekularbewegung (oder Wärmebewegung) kennt, sondern die Wärmestrahlung verändert im Falle von polaren Molekülen auch den internen Zustand der Teilchen, genauer ihren Quantenzustand der Rotation. Ihn zu messen war bisher nur möglich, indem das Molekül zerstört wurde. Jetzt hat es weltweit erstmals...