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Der dänische Prototyp des Urkilogramms, auch als K48 bekannt
Foto: Bo Bengtsen, Danish National Metrology Institute
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Die 42 Duplikate des Urkilogramms sind auf der ganzen Welt verstreut. Bei Vergleichsmessungen wurde vor einiger Zeit festgestellt, dass das Urkilogramm im Schnitt um 50 ug leichter geworden ist als alle anderen Kopien. Es hat also um den Faktor an Masse verloren. Die Experten rätseln, niemand weiß warum. Vielleicht wurde es nur zu stark poliert?
Der Verlust mag zwar winzig erscheinen, ist aber sehr unangenehm. Jede Waage, egal ob im Badezimmer, beim Juwelier oder im Supermarkt, verdankt ihre Anzeige indirekt dem Urkilogramm. Und deshalb sollte 1 kg eben genau 1 kg sein. Und sollte der Pariser Metallzylinder gar mal runterfallen und eine Schramme bekommen wie die deutsche Kopie im Zweiten Weltkrieg, wäre das ein Waagen-GAU. Deshalb wird heftig daran gearbeitet, das Kilogramm -wie auch alle anderen 6 Basiseinheiten - mit Hilfe von Naturkonstanten zu definieren.
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Massenveränderungen einiger Kilogramm-Prototypen. Alle Massenänderungen sind relativ zum Urkilogramm in Paris angegeben. Weil kein absoluter Vergleich vorliegt, kann man nicht mit Sicherheit sagen, ob alle Prototypen schwerer geworden sind oder das Urkilogramm leichter.
Grafik: Greg L., Wikipedia
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Im Streit um den Nachfolger hat längst ein technisches Wettrüsten begonnen. Da gibt es einmal die Methode mit einer reinen Siliciumkugel, in der sich eine bestimmte und möglichst genau abgezählte Anzahl von Atomen befindet. Diese Kugeln sind verdammt rund! Wäre sie so groß wie die Erde, dann wären die höchsten Berge nur ein paar Meter hoch - der Mount Everest ist 8848 m hoch! Eine ähnliche Methode ist die, Goldatome zu sammeln, bis man eine wägbare Masse hat. Bei beiden Methoden könnte man später angeben, ein Kilogramm ist das Soundsovielfache eines bestimmten Atoms.
Und dann gibt es die Methode des „elektrischen Kilogramms“ („Watt-Waage“). Dabei ermittelt man die Gewichtskraft einer kg-Kopie mit Hilfe eines Elektromagneten, also mit Hilfe von Strom. Diese Methode ist momentan am genauesten.
Alle Methoden haben ihre Tücken, und man weiß nicht, welche letztlich gewinnt. Aber alle sind sich einig: Das Urkilogramm muss weg. Und in jedem Fall könnte man dann das kg endlich über eine natürliche Einheit definieren.
Die Masse eines Gegenstandes bleibt immer gleich groß. Was sich ändern kann, ist das Gewicht. (F27: Die Antwort ist a). Das Gewicht der Astronauten ist am Mond etwa 1/6 von dem auf der Erde, aber die Masse ist gleich groß! Die Masse des Astronauten ist sogar auch dann immer noch gleich groß, wenn er schwerelos im All schwebt. Masse ist also unveränderlich. Aber was ist sie?
Die Masse eines Gegenstandes gibt einerseits an, wie schwer es ist, ihn zu beschleunigen oder abzubremsen (das nennt man träge Masse), und andererseits ist sie ein Maß dafür, wie stark der Gegenstand von einem anderen angezogen wird (das nennte man schwere Masse; siehe Kap. 8.1).
