SI-Einheiten

Sobald man eine physikalische Größe misst, muss man sich auf eine Einheit beziehen. Das SI-System (Système international d’unités, internationales Einheitensystem) legt international fest, wie viel zum Beispiel ein Meter oder ein Kilogramm ist. Insgesamt sind hier für sieben physikalische Größen die Basiseinheiten festgelegt.

Meter (m) für die Länge
Kilogramm (kg) für die Masse
Sekunde (s) für die Zeit
Ampere (A) die Stromstärke
Kelvin (K) die Temperatur
Mol (mol) die Stoffmenge
Candela (cd) die Lichtmenge

Alle anderen physikalischen Einheiten können aus diesen sieben Basiseinheiten abgeleitet werden.

Das Problem ist, dass die physikalischen Größen der Basiseinheiten auf sich verändernden Dingen beruhen. So wiegt das Urkilogramm inzwischen weniger als ein Kilogramm. Beim Urmeter ist es ähnlich. Das heißt, es ergeben sich mit der Zeit Ungenauigkeiten in allen Teilen der Wissenschaft.

Deshalb werden seit Mai 2019 alle sieben Basiseinheiten des internationalen Maßsystems über unverrückbare Naturkonstanten definiert.

Lichtgeschwindigkeit im Vakuum (c = 299.792.458 m/s)
Planck'sches Wirkungsquantum (h = 6,62607015 x 10^-34 Js)
Elementarladung (e = 1,602176634 x 10^-19 As)
Avogadro-Konstante (N_A = 6,02214076 x 10²³ 1/mol)
Strahlungsfrequenz des Isotops 133 Cs (Δν = 9.192.631.770 1/s)
Boltzmann-Konstante (k = 1,380649 x 10^-23 kgm²/s²K)
Strahlungsausbeute monochromatischer Strahlung der Frequenz K_cd = 540 x 10¹² Hz (683 lm/W)