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Das Neue System der Einheiten (SI)

Das Internationale Einheitensystem oder kurz „SI“ (frz. Système international d’unités) ist das weltweite System für die Definition physikalischer Größen. Das „SI“ ist ein metrisches Einheitensystem, d. h. eine der Basiseinheiten ist der Meter. Nach dem mehr als zwei Jahrhunderte andauernden Ringen gelten seit dem Welt-Metrologie-Tag 2019 die neuen Definitionen für Amperes, Kelvin, und Mole, so wie bereits zuvor Meter und Candela über natürliche Konstanten definiert worden waren. Die letzte zu schaffende Voraussetzung war, dass auch die bisherige Definition der Masseneinheit, das Kilogramm-Artefakt ersetzt werden konnte.

Im Jahre 1889 war der Prototyp des Kilogramms  von der internationalen Generalkonferenz für Maß und Gewicht  bestätigt worden und seither liegt das weltweite Referenzmaß für das Kilogramm, in Form eines Zylinders aus Platin-Iridium, gut geschützt unter drei Glasglocken im Tresor des Kellers des Internationalen Büros für Maß und Gewicht (BIPM) in Sèvres bei Paris. Die Problematik einer Definition: „Das Kilogramm ist gleich der Masse des Internationalen Kilogramm-Prototyps“ ist, dass dieses Referenz-Kilogramm sein Gewicht über die Jahre verändert. Auch wenn es sich um sehr kleine Driften handelt, deren Ursachen und auch deren Größenordnung sind kaum nachvollziehbar, weil das Ur-Kilogramm per Definition immer exakt ein Kilogramm wiegt – egal wie schwer es ist. Mit der zunehmenden Entwicklung von Wissenschaft und Technik war ein derartiger Status Quo nicht wirklich tragbar. Es war an der Zeit, dieses Artefakt abzuschaffen, und stattdessen das Kilogramm durch Naturkonstanten herzuleiten.

Die Definition des Internationalen Einheitensystems (SI) erfolgt damit ausschließlich auf der Grundlage der festen numerischen Werte von sieben Definitionskonstanten. Diese nun „unverrückbare Basis“ wird die messtechnischen Möglichkeiten von Grund auf verändern. Gleichzeitig sorgen neue Normen und Richtlinien (wie z.B.  DIN EN ISO/IEC 17025; IATF 16949) dafür, dass die industriellen Prozesse noch enger an diese angekoppelt werden.

Diese SI-Neudefinition ermöglicht in Zukunft noch genauere Messtechnik und damit ebenso neue Anwendungen. Gleichzeitig war die industrielle Entwicklung und die daraus erwachsenden höheren Genauigkeitsforderungen auch die Ursache dafür, dass die Metrologen ein neues SI für unabdingbar hielten. Damit schließt sich der Kreis, dass Metrologie wie Industrie auf diesem neuen Niveau eine neue „Qualität“ gestalten können.

Dr.-Ing. André Schäfer

Die geschichtlichen Zusammenhänge lassen sich sehr gut in der angegebenen Quelle verfolgen:

"Nature is universal, so that discoveries made in London are equally valid in Paris, in Washington, or on the moon" Terry Quinn 

Der Autor von "From Artefacts to Atoms"

Terry Quinn, emeritierter Direktor des Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) im Ruhestand. 

Herr Quinn war von 1998 bis 2003 Direktor des BIMP. Er spielte eine führende Rolle beim globalen Abkommen über die gegenseitige Anerkennung von Messungen, das die internationale Anerkennung der nationalen Messkapazitäten zur Unterstützung von Innovation und Handel ermöglichte.

Bestellinformation

Terry J Quinn "From Artefacts to Atoms - The BIPM and the Search for Ultimate Measurement Standards", published by Oxford University Press, New York 2012, ISBN: 9780195307863