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Neue Messmethode: Abschied vom Ur-Kilo
Sven Hoppe/ DPA

Das Ur-Kilogramm in Paris verlor auf rätselhafte Weise Gewicht, deshalb suchten Forscher jahrelang nach einer Alternative. Nun gilt eine neue Definition.

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spon-facebook-10000540048 21.05.2019, 10:04
20. Oberflächlich

Und, wie wird's denn nun gemessen ?!
DAS "Ab heute wird ein Kilogramm mit Hilfe einer bestimmten Anzahl von Silizium-Atomen und zusätzlichen Faktoren festgelegt"
ist keine Antwort und vor allem schlechter Journalismus.

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StefanXX 21.05.2019, 10:48
21. Ihr Ernst jetzt?

Zitat von spmc-12355639674612
Mit der Siliziumkugel wird man dasselbe Problem irgendwann wieder bekommen, wenn man nicht aufpasst. Die Aufbewahrung ist ganz entscheidend. Natürlich dampfen auch von einem Platin-Iridium-Zylinder mit der Zeit einzelne Atome ab und zerfallen enthaltene radioaktive Isotope (langlebige normalerweise unter Aussendung eines Alphateilchens, was als Helium-Atom leicht entschwinden kann).
Das haben Sie aber völlig falsch verstanden. Das kg ist nun im Wesentlichen als Anzahl von x Silizium-Atomen definiert und eben NICHT mehr abhängig von einer physisch existierenden Silizium-Kugel. Die Silizium-Kugel hat eher symbolischen Charakter bzw. solche Kugeln werden halt als Referenzgewichte hergestellt. Wenn diese Kugel zerstört wird oder sich sonst wie ändert, hat das aber keinerlei Auswirkungen auf die Definition des kg mehr - im Gegensatz zu früher, als das physisch existierende Ur-Kilo die Definition des kg war .. verstehen Sie?

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StefanXX 21.05.2019, 10:53
22. Jetzt gehts wieder rund mit den Laien, die alles besser wissen

Zitat von TS_Alien
Mir widerstrebt es, diejenigen Naturkonstanten, deren exakten Wert man noch nicht kennt oder nicht kennen kann, zu definieren. Das hat etwas von Überheblichkeit den folgenden Forschergenerationen gegenüber. Was ist, wenn diese wesentlich bessere Messergebnisse für h erhalten? Wird die neue Definition dann überflüssig? Oder ignoriert man solche Messungen? Es wäre sinnvoller gewesen, die Ursache für den Verlust an Masse beim Urkilogramm zu ermitteln und weitere Verluste an Masse abzuschätzen. Dann hätte man immer noch ein gutes Eichmaß für das Kilogramm gehabt. Bei der Lichtgeschwindigkeit c sieht man die Probleme. Wer in Zukunft genauere Messungen durchführt, wird die Definition von c nicht ändern, sondern nur dem Meter einen neuen Wert zuweisen. Und das, obwohl c eine Naturkonstante ist und Meter nur eine beliebige Längeneinheit. Mir wäre ein genauerer Wert von c lieber ein ein genauerer Wert eines Meters.
Das ist aber die mit Abstand beste Methode die wir haben. Die neue Definition ist auch in Anbetracht dessen dessen, dass die Naturkonstanten nicht beliebig genau bekannt sind, immer noch um Größenordnungen genauer und zuverlässiger als die jetzige Variante mit dem Ur-Kilo. Sie meinen ernsthaft ein "Abschätzen" von eventuellen Masseverlusten des Ur-Kilos sei genauer als eine Definition über Naturkonstanten, die man mit 10 hoch -20/30/40 Genauigkeit kennt? Meine Herren ...

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StefanXX 21.05.2019, 10:59
23. Ein langer Draht??

Zitat von Oberleerer
Wie wurde die Masse bisher gemessen? Vlt. gab es Schwankungen der Schwerkraft? Man müßte es eher waagerecht beschleunigen und die Kraft messen, die man dazu benötigt? Ein solcher kompakter Block ist ohnehin nur aufwändig zu produzieren. Ein sehr langer Draht ließe sich viel einfacher auf das gewünschte Gewicht trimmen und dies dann auch reproduzieren. Ggf. kann man da auch den Widerstand referenzieren, um größere Abweichungen im Durchmesser oder der Zusammensetzung zu erkennen.
Man hat damals bewusst eine kompakte Form für das Ur-Kilo gewählt, weil das die Oberfläche minimiert und damit auch die Möglichkeit, dass das Objekt mit seiner Umgebung wechselwirkt und sich damit seine Masse verändert. Ihre Idee einen sehr sehr langen Draht zu verwenden ist reichlich naiv. Die Oberfläche wäre riesig und damit auch die Angriffspunkte für irgendwelche Materialausdünstungen/-anhaftungen oder sonstigen Wechselwirkungen.

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WurstinatorExtrem 21.05.2019, 12:22
24. Nicht Einheiten mit Konstanten verwechseln!

Zitat von TS_Alien
Mir widerstrebt es, diejenigen Naturkonstanten, deren exakten Wert man noch nicht kennt oder nicht kennen kann, zu definieren. Das hat etwas von Überheblichkeit den folgenden Forschergenerationen gegenüber. Was ist, wenn diese wesentlich bessere Messergebnisse für h erhalten? Wird die neue Definition dann überflüssig? Oder ignoriert man solche Messungen? Es wäre sinnvoller gewesen, die Ursache für den Verlust an Masse beim Urkilogramm zu ermitteln und weitere Verluste an Masse abzuschätzen. Dann hätte man immer noch ein gutes Eichmaß für das Kilogramm gehabt. Bei der Lichtgeschwindigkeit c sieht man die Probleme. Wer in Zukunft genauere Messungen durchführt, wird die Definition von c nicht ändern, sondern nur dem Meter einen neuen Wert zuweisen. Und das, obwohl c eine Naturkonstante ist und Meter nur eine beliebige Längeneinheit. Mir wäre ein genauerer Wert von c lieber ein ein genauerer Wert eines Meters.
Das Kilo oder der Meter sind eine Einheit. Einheiten müssen wir uns irgendwie definieren, um irgendwas messen zu können. Eine Sekunde, Kilo, Meter sind ja keine naturgegebenen Größen. Die Vakuumlichtgeschwindigkeit c ist eine Kontante, welche wir mit unseren Einheiten messen können (in diesem Falle mit Meter und Sekunde). Wenn jetzt jemand c genauer mißt als bisher ist das kein Problem, dann kommen eben nochmal ein paar Kommastellen hintendran. Wenn jetzt jemand eine genauere Definition für eine Sekunde kennt, ist das auch kein Problem. Dann kann man die Definition entsprechend anpassen, das ändert ja nichts an der Länge einer Sekunde.

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permissiveactionlink 21.05.2019, 13:12
25. #22, StefanXX

Ganz so einfach scheint es aber nicht zu sein mit der Atomabzählung. Siliziumkugeln bringen einen da sowieso nicht wirklich weiter, weil man dann auch eine Kugel aus 100% nur einem stabilen Silizium-Isotop (28, 29 oder 30) herstellen müsste, was unmöglich ist. Da nimmt man besser gleich ein Element, das nur mit einem einzigen stabilen Isotop existiert, z.B. 197Au. Das nächste Problem stellt nicht das Zählen an sich dar, sondern die Tatsache, dass sowohl die atomare Masseneinheit, als auch die Avogadro-Konstante eben nicht mit maximaler Abweichung von 10^-20, -30, -40 bekannt sind, sondern vielleicht mit 10 Nachkommastellen. Sonst müsste man nur eben eine 25stellige Zahl an Goldatomen festlegen, die mit 30574....beginnt und bis zur letzten Stelle bekannt ist. Die Abweichung von einem kg wäre dann höchstens 3,2707*10^-25 kg. Aber gerade das ist unmöglich, da uns die Naturkonstanten eben nicht in der benötigen Genauigkeit bekannt sind.

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freiheitimherzen 21.05.2019, 13:16
26. hmmm²

Zitat von Layer_8
Nur hier ist der feine Unterschied formuliert worden. Das hat jetzt nichts mit Erbsenzählerei zu tun, sondern berührt immer noch die Grundlagen der ganzen Physik. Und die größte Herausforderung bleibt die möglichst genaue Bestimmung des "Big G" also der Newton/Einsteinschen Gravitationskonstanten. Hier treten bis jetzt aus unabhängigen Messungen schwer erklärbare Diskrepanzen auf.
... und mit der Möglichkeit, daß sich Masse tatsächlich auflösen könnte, können Sie nicht leben?

Vielleicht lassen sich ja Ihre "Diskrepanzen" leichter erklären als Sie glauben. Allerdings könnte es sein, daß die letzten mechanistischen Teile der wissenschaftliche Weltsicht dann endgültig implodieren. Und das könnte natürlich für das Durchschnitts-Ego lebenbedrohliche Ausmaße annehmen.

;-)

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harald441 21.05.2019, 15:42
27. 50 µgr auf ein Kilogramm.

Da sollte man die Möglichkeit eines Meßfehlers auch nicht außerachtlassen.

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klichti 21.05.2019, 16:58
28.

Zitat von Oberleerer
Wie wurde die Masse bisher gemessen? Vlt. gab es Schwankungen der Schwerkraft? Man müßte es eher waagerecht beschleunigen und die Kraft messen, die man dazu benötigt? Ein solcher kompakter Block ist ohnehin nur aufwändig zu produzieren. Ein sehr langer Draht ließe sich viel einfacher auf das gewünschte Gewicht trimmen und dies dann auch reproduzieren. Ggf. kann man da auch den Widerstand referenzieren, um größere Abweichungen im Durchmesser oder der Zusammensetzung zu erkennen.
Sie verwechseln Gewicht und Masse. Die Masse ist eine Grundeigenschaft von Körpern (bis auf ein, zwei exotische Ausnahmen in der Quantenmechanik), das Gewicht ist die Kraft, die eine Masse auf ihre Unterlage ausübt, wenn sie einer Schwerkraft unterliegt. Deswegen gibt es Balkenwaagen. Die neutralisieren die Kraft, indem sie sie in beiden Waagschalen in gleicher Art aufnehmen. Damit kann man die Kraft aus der Gleichung kürzen, es bleibt die Masse. Ein Kilogramm ist auch auf dem Mond ein Kilogramm, es wiegt dort nur weniger.

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DrBio 21.05.2019, 17:36
29. keine Titel

......bevor jetzt weitere Diskussionen zur Definition kommen: https://de.wikipedia.org/wiki/Kilogramm#Neudefinition_im_Jahr_2018

Ist dort gut erklärt. ggf. auch nochmal den englischen Artikel lesen, da sind meist noch mehr Details drin.

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