Braunschweiger Forscher haben ein neues Messgerät entwickelt

Braunschweig. Die glänzende graue Kugel fasst Arnold Nicolaus nur mit Handschuhen an. Nicht das kleinste Staubkörnchen soll ihr Gewicht beeinträchtigen. Nicolaus und seine Kollegen an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig erforschen das neue Ur-Kilogramm. Denn das Original in Paris verliert an Gewicht: 50 Mikrogramm in 100 Jahren sind dem offiziellen Vorbild abhandengekommen - warum, ist unklar.

Nötig wurde das Ur-Kilo einst, um dem Durcheinander der Maßeinheiten in Europa Einhalt zu gebieten. Bis zur französischen Revolution maß jedes Königreich mit unterschiedlich langen Metern und verschieden schweren Kilogrammen. Heute ist das Kilogramm die letzte Maßeinheit, die über ein Vorbild definiert wird. Ein einheitlicher Wert ist wichtig für die Industrie.

An der Forschung beteiligen sich acht Staaten. Sie untersuchen zwei Kugeln aus Silizium, die aus einem gezüchteten Kristall hergestellt wurden. In diesem Halbmetall sind die Atome so regelmäßig angeordnet, dass die Wissenschaftler sie zählen können.

Da aber auch das regelmäßigste Material mit falschen Atomen verunreinigt sein kann, können die Forscher noch nicht von einem Endergebnis sprechen. Sie wollen die Zahl der Atome bestimmen, um am Ende die Masse eines Kilos durch eine bestimmte Zahl von Atomen festlegen zu können. Bislang kennen Nicolaus und seine Kollegen das Gewicht ihrer Kugel bis auf drei Hunderttausendstel Gramm genau.

Ein neues Gerät soll das Kilogramm nun bis auf ein Hunderttausendstel Gramm genau bestimmen. Dieses sogenannte Interferometer misst das Volumen der Kugel mithilfe von Lichtwellen. Zehn Jahre lang wurde es entwickelt. In Braunschweig wird es zurzeit fein justiert, bevor es zum Einsatz kommen kann. In vier Jahren trifft sich die Forschergemeinschaft zur Bestimmung des neuen Ur-Kilogramms wieder, um letzte Ungenauigkeiten zu überprüfen. Dann könnte es sein, dass die Siliziumkugel aus Braunschweig zum neuen Ur-Kilogramm ernannt wird.