Das elektronische Kilogramm

[Roboternetz-News]

Eigentlich ist es ein Anachronismus: Die Masse bzw. seine Einheit Gramm ist bis heute die einzige SI-Basiseinheit, die noch nicht mit einer Messvorschrift definiert ist. Noch immer ist das seit 1898 in Paris aufbewahrte Urkilogramm als Referenz gültig. Schon lange laufen deshalb die Bemühungen, die Masse mit Hilfe von Naturkonstanten zu erfassen und die Messung zuverlässiger und genauer zu machen. Am PML (Physical Measurement Laboratory) des NIST (National Institute of Standards and...

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News Quelle: Elektor
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[Michael]

Massebestimmung durch Gewichtsmessung ist zwar ein gängiges Vorgehen, aber beim Urkilogramm hätte ich mir eher eine echte Massebestimmung gewünscht, unabhängig vom Gewicht.
Ich frage mich, welche Möglichkeiten es sonst noch gibt, die Masse zu bestimmen, ohne die örtliche Gravitationskonstante zu kennen.

Gruß, Michael

[Thomas$]

trägheitsmasse, über die zentrifugalkraft z.b., nebenbei die Gravitationkonstante sollte doch überall gleich bleiben ;)
die fallbeschleunigung wird sich sicher überall unterscheiden

[Michael]

ja, natürlich meinte ich die Fallbeschleunigung.
Der Bericht liest sich so, als ob die Forscher halt jetzt eine ultra-genaue Waage konstruiert hätten, die statt Gegen (Referenz-) Gewichten eben eine stromdurchflossene Spule zur Krafterzeugung, also zur Kompensation der Schwerkraft (Fallbeschleunigung), benutzt. http://de.wikipedia.org/wiki/Watt-Waage
Die örtliche Fallbeschleunigung muss also extra für diesen Ort auch noch bestimmt werden, was ich als recht schwierig erachte, da ja hier wieder hochgenau Weg und Zeit bestimmt werden muss. (also 2 zusätzliche Fehlerquellen)
Die Erde dreht sich auch z.B. unterschiedlich schnell im Laufe eines Jahres, kaum hat man also die Fallbeschleunigung ermittelt, stimmt sie schon nicht mehr.
Ich hätte mir halt vorgestellt, dass die Masse irgendwie ohne Zuhilfenahme der Fallbeschleunigung bestimmt wird. Sie geht ja auch nicht verloren, wenn die Fallbeschleunigung mal wegfällt.

Gruß, Michael

[Peter(TOO)]

Hallo Michael,

Nein, die örtliche Fallbeschleunigung fällt bei der Rechnung raus, wenn man in zwei Schritten misst.

1. Man gleicht das Teil so ab, dass die Masse in der Schwebe ist, damit hat man den Wert für die lokale Fallbeschleunigung.
2. Mit einem zusätzlichen Impuls beschleunigt man die Masse. Aus Impuls, Geschwindigkeit und Weg kann man dann die Masse berechnen und die lokale Fallbeschleunigen fällt dabei raus (so lange sie während der Messung konstant bleibt :-) )

MfG Peter(TOO)

[oberallgeier]

... Am PML (Physical Measurement Laboratory) des NIST (National Institute of Standards and Technology) in den USA wurde deshalb ...Ok ok, wieder mal eine sensationelle Meldung die für mich so klingt als sei man wieder der einzige Retter der Welt(normen). Dass andere Länder und Gruppen an dem möglicherweise interessanteren Projekt Avogadro arbeiten wird garnicht erwähnt. Das Wattprojekt hing jedenfalls anno 2010 um ein, zwei Jahre dem Avogadroprojekt hinterher. Letzteres hatte meines Wissens die bisher besten Ergebnisse gezeigt.

Anmerkung: Die Avogadrokonstante gibt (z.B.) an, wieviel Atome eines Elements in einem Mol eines Materials enthalten sind. Sie wurde bisher (für ein bestimmtes Material) mit ner Messunsicherheit kleiner 3.10-8 bestimmt. Zur genauen Bestimmung z.B. hier klicken. (http://prl.aps.org/abstract/PRL/v106/i3/e030801) Im Avogadroprojekt baut man ne Kugel von der man die genaue Anzahl der darin enthaltenen Atome kennen möchte/wird/soll . . . das Material ist ein Isotop, dessen Atomgewicht ausser Frage steht . . .

[Besserwessi]

Als Ersatz für das Urkilogramm gibt es 2 Konkurrierende Ansätze:

1) Die Masse von Si-28 wird genau definiert, und über "zählen" von Atomen wird das kg definiert. Das Zählen wird mit einer besonders runden Si Kugel gemacht, und messen des Gitterabstandes gemacht.

2) Durch Definition des Plankschen Wirkungsquantums wird die Energie definiert und über den Umweg auch Kaft und Massen. Das ist die Beschreibung im Link.