Meter, Sekunde & Lichtgeschwindigkeit

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Das Unikat des Längennormals sowie auch seine 30 Kopien waren zwar mit größtmöglicher Haltbarkeit und Unveränderlichkeit gefertigt worden. Doch ohne Rückführung auf eine invariante Eigenschaft der Natur war es vergänglich und damit zwangsläufig auch veränderlich. Eine weitere grundsätzliche Schwäche war mit der Definition des Längennormals über ein Unikat verbunden: Anderswo hergestellte Längennormale ließen sich nur über eine Kette von Kopien am Urmeter kalibrieren.

So wurde der Meter schließlich 1960 als ein bestimmtes Vielfaches der Wellenlänge derjenigen Strahlung definiert, die bei einer bestimmten Zustandsänderung im Kern eines Kryptonatoms 86Kr entsteht (Übergang vom Zustand 5d5 zum Zustand 2p10). Damit hatte man das ursprüngliche Ziel, über eine universell handhabbare Vorschrift zur Herstellung des Meters zu verfügen, prinzipiell verwirklicht.

Nachdem sich die Sekunde (SI-Einheit der Zeit) aus einem äußerst präzisen atomaren Zeitnormal ableiten ließ, legte man auf der 17. Generalkonferenz für Maße und Gewichte (kurz CGPM) am 20. Oktober 1983 die Naturkonstante „Lichtgeschwindigkeit im Vakuum“ auf 299.792.458 m/s fest und definierte demzufolge ein Meter als „die Strecke, die das Licht im Vakuum in einer Zeit von 1 / 299.792.458 Sekunde zurücklegt“. Eine alternative Definition lautete: „Die SI-Vakuumlichtgeschwindigkeit beträgt 299 792 458 m/s“. Alle früheren Experimente zur Messung der Lichtgeschwindigkeit könnten nun umgekehrt dazu verwendet werden, Längennormale herzustellen bzw. diese zu überprüfen.