Einheiten – eine kleine Revolution

Quantenwelt

Am 16. November haben die weltweiten Institute für Standards in der Generalkonferenz für Maß und Gewicht eine Revolution verabschiedet. Erstmals sollen alle sieben Basiseinheiten über Verfahren definiert werden, die in jedem dafür ausgestatteten Labor nachvollzogen werden können. Einzelne Primärstandards, die irgendwo im Safe gelagert werden müssen, haben dann ausgedient.

Das gilt insbesondere für das Ur-Kilogramm in Paris, das bisher noch als Standard für jede Kilogramm-Messung herhalten muss und von dem bekannt ist, dass es immer leichter wird, wie wir von Vergleichen mit abgeleiteten Sekundärstandards wissen.

Das alte SI-System

Die sieben Basiseinheiten des Système international d’unités, genannt SI, beinhalten die drei mechanischen Einheiten Sekunde (s), Meter (m) und Kilogramm (kg). Das Ampere (A) ergänzt sie in Richtung Elektrotechnik. Die Chemie braucht zusätzlich die Stoffmenge Mol (mol) und die Temperatureinheit Kelvin (K). Zu guter letzt definiert die Einheit Candela (cd) Beleuchtungsstärken.

Alle anderen Einheiten lassen sich aus den Basiseinheiten ableiten. Die Krafteinheit Newton (N) ist zum Beispiel definiert als \(1N= 1kg\cdot \frac{m}{s^2}\), die elektrische Ladungseinheit Coulomb (C) als \(1C=1 A\cdot s\) und die elektrische Spannungseinheit Volt (V) als \(1V=1\frac{N}{C}\).

Sieben Konstanten statt Basiseinheiten

Die Neuerung, die am 20. Mai 2019 in Kraft treten wird, ersetzt die sieben Basiseinheiten durch sieben Konstanten. Jetzt definiert die Verordnung nicht mehr jede Basiseinheit, vielmehr werden die Zahlenwerte der sieben Konstanten festgelegt. Dabei legt die Generalkonferenz für Maß und Gewicht Wert auf hohe Genauigkeit. Jede Konstante muss auf mindestens acht Nachkommastellen exakt bestimmbar sein. Und zwar mit mehreren unabhängigen Messverfahren.

Da die Konstanten durch verschiedene Einheiten dargestellt werden können, verlieren die Basiseinheiten ihre Sonderstellung. Besonders deutlich wird das durch die Festlegung der Elektronenladung: Die Ladungseinheit Coulomb wird damit prominenter als die alte Basiseinheit Ampere.

Die alten Konstanten

Erste Schritte in diese Richtung wurden bereits vor mehr als 50 und 35 Jahren gemacht: Seit 1967 ist die Frequenz eines bestimmten atomaren Übergangs des Cäsium-Atoms auf 9 192 631 770 Hertz, also Schwingungen pro Sekunde festgelegt:

\(\Delta\nu= 9\; 192\; 631\; 770 \frac{1}{s}\).

1983 haben sich die Verantwortlichen entschieden, den Meter nicht mehr direkt über die Wellenlänge eines bestimmten Laser-Typen festzulegen, sondern indirekt durch Festlegung der Vakuumlichtgeschwindigkeit auf

\(c=299\; 792\; 458 \frac{m}{s}\).

Das Kilogramm über Trägheit statt Schwere

Die Masseneinheit Kilogramm misst die Schwere von Objekten und ihre Trägheit. Um der Schwere gerecht zu werden, könnte die Gravitationskonstante festgelegt werden. Weil Gravitation aber verglichen mit der elektromagnetischen Kraft so schwach ist, ist die Gravitationskonstante nur auf vier Nachkommastellen genau bekannt. Es ist also sinnvoller, eine Konstante heranzuziehen, die mit der Massen-Trägheit zu tun hat. Das Kilogramm lässt sich, wenn Sekunde und Meter einmal definiert sind, gut aus der Planck-Konstante herleiten:

\(h=6,626\; 070\; 15 \cdot 10^{–34} \frac{kg\cdot m^2}{s}\).

Die Planck-Konstante ist von der Einheit her eine Wirkung, also Energie mal Zeit oder Impuls mal Weg. Ihre Einheit ist in einfachster Form Joule mal Sekunde. Damit könnte man auch die Energieeinheit Joule \(1J=1\frac{kg\cdot m^2}{s^2}\) als neue Basiseinheit auffassen.

Elektrodynamik, Temperatur und Chemie

Zu den elektrischen Einheiten kommen wir im SI-System über die Einheit für den elektrischen Strom: Das Ampere. Ein Ampere war bisher über die Kraft definiert, die zwischen zwei Strom durchflossenen Drähten herrscht. Jetzt wird die Elementarladung festgelegt, Ladung ist Strom mal Zeit:

\(e = 1,602\; 176\; 634\cdot 10^{–19} C\).1

Die Boltzmann-Konstante verbindet die Temperatureinheit Kelvin mit der Energie der beteiligten Teilchen. Die Einheit für Energie ist das Joule. Im neuen SI-System wird die Boltzmann-Konstante festgelegt zu:

\(k = 1,380\; 649\cdot 10^{–23} \frac{J}{K}\).

Die in der chemischen Industrie wichtige Einheit für Atomare Stoffmengen ist das Mol. Die Avogadro-Konstante legt im neuen SI-System genau fest, wie viele Atome auf ein Mol kommen:

\(N_A = 6,022\; 140\; 76\cdot 10^{23} \frac{1}{mol}\).

Lichtstärke unverändert

Neben Sekunde und Meter, die schon modern über Naturkonstanten definiert waren, ist die Einheit für die Lichtstärke Candela die einzige, die unverändert bleibt: “Das Photometrische Strahlungsäquivalent Kcd einer monochromatischen Strahlung der Frequenz \(540 \cdot 10^{12}\) Hz ist genau gleich 683 Lumen durch Watt.” Das ist ein bisschen unbefriedigend, weil das Strahlungsäquivalent keine einfache Naturkonstante ist. Lichtstärke ist aber physikalisch schlechter zu fassen als die andere Einheiten, weil sie nur den zufällig für Menschen sichtbaren Wellenlängenbereich von Strahlung betrifft.

Andererseits besteht großes technisches Interesse an einer klaren Definition der Lichtstärke, so dass die Einheit mangels Alternativen einfach unangetastet bleibt.

Revolution light: Alles bleibt wie es war

Apropos unangetastet: Für Industrie und Wissenschaft ändert sich am 20. Mai nichts. Persönlich fände ich es ganz schön, wenn die Konstanten bei dieser Gelegenheit gleich vereinfacht würden. So könnte man sich auf \(\Delta\nu= 9\; 000\; 000\; 000 \frac{1}{s}\) und \(c=300\; 000\; 000 \frac{m}{s}\) einigen. Sekunde und Meter würden dann gut zwei Prozent kürzer.2

Das hätte aber zur Folge, dass jedes Messinstrument weltweit neu geeicht oder kalibriert3 werden müsste und dass bei allen Messungen angegeben werden müsste, ob sie vor oder nach 2019 stattgefunden haben. Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht wollte der Industrie und Wissenschaft aber nicht diese Bürde auflasten. Also sind alle Konstanten so gewählt, dass heute gültige Kalibrierungen auch über den 20. Mai hinaus ihre Gültigkeit behalten. Abweichungen von den alten Definitionen wird es erst geben, wenn sich die Genauigkeit der Messungen erhöht. Auch dann nur in den zusätzlichen Nachkommastellen.

Und wenn sie doch nicht konstant sind?

Bleibt die Frage, ob eine Festlegung auf Zahlenwerte für Konstanten nicht ein Problem für die Wissenschaft ist. Verhindert die Festlegung auf verbindliche Werte für Cäsium-Übergang, Vakuumlichtgeschwindigkeit, Planck-Konstante die Forschung nach eventuellen Äbhängigkeiten dieser Größen von anderen Einflüssen?

Diese Gefahr besteht nicht: Die Institute für Normung und andere akademische Einrichtungen betreiben Labore, in denen die Werte dieser Konstanten über verschiedene Messverfahren miteinander verglichen werden. Relative Vergleichsmessungen verschiedener Größen erlauben es nach wie vor, Abweichungen der Naturkonstanten von ihrer angenommenen Konstanz zu erkennen. Das geschieht dann eben nicht in SI-Einheiten.

Anmerkungen:
1. oder auch 1,602176634e–19 AS
2. Hauptsächlich wegen der Frequenzdefinition, die Lichtgeschwindigkeit ist mit c=300 000 km/s auf zwei Promille genau.
3. Der wesentliche Unterschied: Eichen darf nur das Eichamt, kalibrieren dürfen wir alle.
Joachim

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Joachim Schulz ist Gruppenleiter für Probenumgebung an der European XFEL GmbH in Schenefeld bei Hamburg. Seine wissenschaftliche Laufbahn begann in der Quantenoptik, in der er die Wechselwirkung einzelner Atome mit Laserfeldern untersucht hat. Sie führte ihn unter anderem zur Atomphysik mit Synchrotronstrahlung und Clusterphysik mit Freie-Elektronen Lasern. Vier Jahre hat er am Centre for Free-Electron Laser Science (CFEL) in Hamburg Experimente zur kohärenten Röntgenbeugung an Biomolekülen geplant, aufgebaut und durchgeführt. In seiner Freizeit schreibt er zum Beispiel hier im Blog oder an seiner Homepage "Joachims Quantenwelt".

21 Kommentare

  1. Gemäss Wikipedia beträgt die Elementarladung
    e = 1,602 176 6208 ( 98 ) ⋅ 10 ^−19 C
    wobei die letzten beiden Stellen die Unsicherheit angeben.
    Wenn nun die Elementarladung durch die neue Standardisierung auf
    e = 1,602 176 634⋅10^–19 C
    festgelegt wird, bedeutet das dann, dass damit indirekt auch das Coulomb neu definiert wurde? Ich nehme an, das ist so.
    Neu gibt es also keine Unsicherheit mehr bei der Elementarladung. Denn sie wurde festgelegt.

  2. Klingt aus diesseitiger Sicht sehr zustimmungsfähig :

    Erstmals sollen alle sieben Basiseinheiten über Verfahren definiert werden, die in jedem dafür ausgestatteten Labor nachvollzogen werden können. Einzelne Primärstandards, die irgendwo im Safe gelagert werden müssen, haben dann ausgedient.

    Wobei allerdings Konstanten nicht durch Prozeduren ersetzt werden können, die scheinbar, anscheinend oder tatsächlich konstant Erscheinendes liefern, wenn sie Prozeduren bleiben. (Dr. W kommt aus dem “soften” Wissenschaftlichen, ist kein Naturwissenschaftler, bemüht sich mit seinem kleinen Feedback hier zuvörderst im Philosophischen und dies dilettantisch, wenn auch nicht unerfahren.)

    I.e. die Pflege von Konstanten scheint ihm nicht un-intuitiv zu sein, vgl. auch mit – ‘Diese Gefahr besteht nicht: Die Institute für Normung und andere akademische Einrichtungen betreiben Labore, in denen die Werte dieser Konstanten über verschiedene Messverfahren miteinander verglichen werden’ – denn die derartige Pflege meint die mögliche Veränderung.

    Philosophisch könnte ohnehin klar sein, dass die Welt (genauer : ihr Betrieb) sich in ihrem sozusagen Verhalten sich auch ändern könnte.
    Derartige Änderung könnte dann Nachjustierungen bedeuten, auf diesem Planeten mit derart planetar sozusagen beschäftigten Naturwissenschaftlern.
    Ein besonderer “Pflegevorteil”, auch sog. Naturkonstanten wollen gepflegt werden, erkennt Dr. W also nach einigem Nachdenken nicht, nicht als ‘sehr zustimmungsfähig’, sondern die zitierte Pflege ‘irgendwo im Safe’ für angewiesen.

    MFG
    Dr. Webbaer (der schöne Weihnachtstage wünscht und womöglich auch die hier akzentuierte Nachricht, als Dilettant, irgendwie verpasst haben könnte, dann um einen kleinen diesbezüglichen Hinweis bittet)

  3. @Nicht von Bedeutung

    Die Interpretation der relativistischen* Effekte ist für die Metrologie völlig unerheblich. Das Verhalten von Uhren im Gravitationsfeld der Erde und bei Transport ist gut erforscht. Die Einflüsse können bei Bedarf korrigiert werden. Dazu kommt, dass die genausten Referenzuhren ohnehin ortsfest installiert werden, so dass Gravitative Rotverschiebung und Zeitdilatation die Taktrate nicht ändern. Es ist leichter ein Gerät Ortsfest zu halten als Temperatur und Druck zu stabilisieren.

    Die Reproduzierbarkeit der Taktraten von Cäsium-Atomuhren ist nun einmal um Größenordnungen höher als die Längen von Referenzmaßstäben. Zudem ist ein Zeitnormal durch Synchronisation von Uhren leichter zu verbreiten. Es hat also ganz praktische Gründe, warum die Zeit im SI-System so eine herausragende Stellung hat.

    *Ich nenne die Effekte hier “relativistisch”, weil sie als solche bekannt sind. Bitte führen Sie die Diskussion, wie man sie sonst interpretieren könnte, nicht hier. Wir wollen diesen Kommentarbereich für die Neuerungen des SI-Systems offen halten. Die Zeitdefinition ist ein alter Hut und anderswo schon zur Sprache gekommen.

  4. @ Nicht von Bedeutung:

    Wie es im Artikel dargelegt wurde, betrifft diese “Revolution” nicht die Messung der Zeit, die unverändert bleibt: Die verbindliche Dauer der SI-Sekunde, die in den sechziger Jahren als internationalen Standard festgesetzt wurde, wird weiterhin durch die weltweit 12 (oder 15?) Primäruhren in den Metrologieinstituten vorgegeben. Alle Uhren, die diese verbindliche Dauer der Sekunde nicht realisieren laufen per Konvention falsch und führen zu ungültigen Fehlmessungen.

  5. Wenn man die Geschichte der Physik verfolgt ist es auch eine Geschichte der Maßeinheiten. Und hierbei sollte man praktisch denken. Einfache Reproduzierbarkeit ist wichtiger als übertriebene Genauigkeit.
    Mir fällt auf, dass in allen Konstanten die Zeit mit berücksichtigt wird, von Avogadro mal abgesehen. Das hängt wohl damit zusammen, dass die Zeit am genauesten gemessen werden kann.

  6. @christ

    das ist zum Teil auch Artefakt, weil die Zeit nun einmal eine Basiseinheit war. Sehen Sie zum Beispiel die Elementarladung. Da steht Ampere mal Sekunde als Einheit, weil das noch die Basiseinheiten sind. Eigentlich ist das aber eine statische Ladung mit der Einheit Coulomb. Die Zeit spielt da also höchstens in der Realisierung eine Rolle.

    Aber beachten Sie auch, dass Zeit als Parameter einfach für fast alle physikalischen Prozesse eine Rolle spielt. Alle dynamischen Messungen brauchen Zeit- oder Frequenznormale.

  7. J Schulz
    Physik und ihre Weiterentwicklung leben von physikalischen Größen und den dazu gehörigen Modellvorstellungen.
    Wenn jetzt die Maßeinheiten und deren Zusammenhänge sprich Konstanten ,die Rolle der physikalischen Größen übernehmen, dann ist das für die Berechnungen sinnvoll, ist es das auch für Modellvorstellungen, die den gegenwärtigen Rahmen der Physik sprengen?
    Wenn wir in Maßeinheiten denken, dann ist der Weg und der Rahmen des Denkens schon festgelegt.
    Ist unsere gegenwärtige Physik schon festgelegt. Bleibt noch etwas übrig, für vollkomen neue Einsichten ?
    Ich denke dabei konkret an die Rolle der Felder. Wie elementar sind Felder. Gibt es sie überhaupt, sind sie nicht nur eine Zahlenmatrix.

  8. @christ

    Sie sprechen wichtige Punkte der Physik an, in denen ein neuer Blick auf die experimentellen Befunde hilfreich sein könnte. Es ist durchaus möglich, dass wir uns, was Felder betrifft, auf einen Holzweg befinden und ein neuer Weg eingeschlagen werden muss. Ich glaube aber nicht, dass Einheitensysteme hier eine wesentliche Barriere sind. In Experimenten der Grundlagenforschung werden ohnehin kaum Geeichte Messgeräte verwendet. Eichen ist kostspielig und für Experimente, in denen Prozesse verglichen werden, oft gar nicht notwendig. Die Auswahl der Naturkonstanten für das SI-System versteht sich auch nicht als Festlegung auf die “wichtigsten Konstanten” sondern lediglich auf solche, die sehr genau gemessen werden können und pragmatisch sind um die Einheiten festzulegen.

  9. @Joachim Schulz:

    In Experimenten der Grundlagenforschung werden ohnehin kaum geeichte Messgeräte verwendet.

    Das ist aber Futter in die Krippen der Kritiker – so etwas schreibt man doch nicht laut. 😀

    solche, die sehr genau gemessen werden können

    Die Frage ist doch, unter welchen Umständen das alles so genau gemessen wird und wie man feststellt, ob diese Umstände bei wiederholten Messungen an anderen Orten auch vorzufinden sind. Mir jedenfalls fällt genau ein Umstand ein, von dem man sagt, er sei nicht kontrollierbar.

  10. \(\Delta\nu= 9\; 000\; 000\; 000 \frac{1}{s}\)
    \(c=300\; 000\; 000 \frac{m}{s}\)
    \(N_A = 6,022\; 140\; 76\cdot 10^{23} \frac{1}{mol}\)
    \(h=6,626\; 070\; 15 \cdot 10^{–34} \frac{kg\cdot m^2}{s}\)

    Ich weiß es nicht, aber warum kann man Gleichungen nicht normal hinschreiben. Diese oben aufgeführte Schreibweise halte ich für unnötig kompliziert und uns älteren Semestern auch für unverständlich. Wenn ich hier irgend welche Mandarin-Schriftzeichen einbringen würde, könnten das auch nur Chinesen und Taiwanesen verstehen und es wäre hie völlig unverständlich. Also warum kann da nicht stehen

    c = 299792458 m/s = 2,99792458 * 10^8 m/s

    Mit ‘nem richtigen Formelsatz sieht es natürlich natürlich noch schöner aus, aber das bekomme ich mit dem Einfachst-Editor im Kommentar hier nicht hin. Aber in jeder gewöhnlichen Dokumentation tue ich das so.

  11. @Jürgen Altenbrunn
    Das Problem ist, dass ihr Browser offenbar kein JavaScript ausführt und somit nur den Quellcode des Formelsatzes darstellt. Haben Sie vielleicht einen modernen Browser zur Verfügung, der JavaScript kann? Mit dem würden Sie richtigen Formelsatz sehen.

  12. Ich denke, ich muss das hier noch mal aufgreifen, damit es deutlich wird (und einem hoffentlich wie Schuppen aus den Haaren fällt). Ferner finde ich, dass es genau hier passt und nirgendwo anders, weil es um die Definitionen zweier SI-Einheiten geht.

    Hintergrund: Eine Perriodendauer ist das zeitliche Pendant zur räumlichen Wellenlänge.

    Die SI-Sekunde ist das 9192631770-Fache einer Periodendauer, dessen nähere Beschreibung ich mir hier jetzt spare.
    Da eine Wellenlänge nun das räumliche Pendant zu einer Periodendauer ist, was durch \( \lambda=ct \) gegeben ist, wobei c eine beliebige Wellengeschwindigkeit wie z.B. die Lichtgeschwindigkeit ist.
    Damit käme man auf die Länge eines SI-Meters mit
    \( L=\frac{ 9192631770 \cdot x [ls \cdot s]}{200792458 [s]}\approx 30,6633 \cdot x [ls] \)
    Für eine Ordinäre Sekunde wäre x schlicht der Kehrwert von 9192631770 und so kommt man auf \( 9192631770 \cdot 108,873ps=1s \) und \( 30,6633 \cdot 108,873ls=\frac{1}{299792458}ls=1m \)
    aber tatsächlich kennen wir x gar nicht.
    Nun hat sich Folgendes zugetragen:
    Zwei Uhren wurden synchonisiert. Eine Uhr wurde dann in einem Flugzeug transportiert, eine Andere ruhte auf der Erde. Nachdem die Uhren wieder zusammengebracht wurden, wiesen sie unterschiedliche Zählerstände auf und daraus folgt, dass sich an der einen Uhr während des Fluges etwas geändert hat, und die Frage ist, was dafür nun in Frage kommt. Die Antwort darauf ist offensichtlich recht schnell gefunden: Der Wert von x hat sich geändert und dieser hätte dafür gesorgt, dass Meterenden, die man während des Fluges lt. dieser Definition nach Flugzeuguhr hergestellt hat, eine andere Länge bekommen, als Meterenden, die man gleichzeitig auf der Erde lt. Definition nach Erduhr hergestellt hat. Kurz gesagt: Man handelt sich mit diesen Definitionen von SI-Meter und SI-Sekunde einen satten Kreisbezug ein – die Periodendauer/Wellenlänge, die bei der SI-Sekunde verwendet wird, kann gar nicht bewertet werden, weil dazu eine Strecke nötig ist, der SI-Meter aber erst mittelbar über diese Periodendauer/Wellenlänge definiert wird. Sieht das jemand anders und wenn ja, warum?

  13. Noch etwas Logik:
    1. Misst man bezugssystemabhängige Periodendauern an bezugssystemunabhängigen Kristallgitterabständen, führt dies zur Zeitdilatation.
    2. Misst man bezugssystemabhängige Wellenlängen an bezugssystemunabhängigen Kristallgitterabständen, führt dies zur Längenkontraktion.

  14. Es ist und bleibt dabei, die aktuelle Definition der SI-Sekunde führt nicht dazu, dass wenn auf seiner Basis in der ISS beispielsweise die Länge des SI-Meter auch entsprechend seiner Definition ausgemessen wird, dieser zur Erde gebracht eine andere Länge hat, als ein dort entsprechend hergestellter.
    .
    Es gibt da keinen Kreisbezug, wie hier behauptet wurde, das ist einfach falsch und Unfug.
    .
    Auch die unbelegten Behauptungen, habe nichts mit den SI-Einheiten zu tun, noch was mit der Zeitdilatation oder der Längenkontraktion.
    .
    Der Blogbetreiber könnte es sicher selber auch gut erklären, aber er überlässt die letzten drei Beiträge lieber jemand ohne Ahnung.

  15. Einen Kreisbezug sehe ich auch nicht. Aber natürlich die Abwägung möglicher Definitionen unter hauptsächlich pragmatischen Gesichtspunkten:
    Historisch hatte man lokale Standard: Die Turmuhr zeigte die Verbindliche Zeit im Dorf, der Marktausseher ging mit einer Holzelle herum um für einheitliche Maße beim Tuchverkauf zu sorgen.
    Nach der französischen Revolution im Zuge der Aufklärung versuchte man das Einheitensystem international zu vereinheitlichen. Man orientierte sich, wo es möglich war, schon an die Natur: Den Meter als Bruchteil des Erdumfangs, die Sekunde als Bruchteil des Tages. Beides sind aber nach heutigem Verständnis keine Naturkonstanten sondern kosmologische Zufälle. Der Erdumfang ist zudem nicht so leicht zu vermessen, so dass man in der Praxis dann doch auf den Urmeter zurückgreifen musste. Also auf einen Referenzstab, mit dem weltweit alles zu vergleichen war.

    Beim Ampere war die Definition schon immer operational, so dass Ampere-Standards in jedem Labor näherungsweise herstellbar waren. Und dahin wollte man mit dem SI-System ganz allgemein kommen. Nun gibt es im wesentlichen zwei Möglichkeiten:
    1) Alle Einheiten direkt über ein einheitliches Rezept zu definieren.
    2) Die Einheiten nur noch indirekt definieren und stattdessen den Wert einiger Naturkonstanten gemessen im SI-System festzulegen.

    Die Wahl fiel auf 2. Der Vorschlag, statt dessen den Atomabstand von Silizium im isotopenreinen Einkristall festzulegen, wäre eher Strategie 1. Ebenso die Definition des Meters über die Wellenlänge einer Krypton-Lampe, wie sie zwischen 1960 und 1983 gültig war.

    Natürlich gibt es ein Problem, wenn man einen ruhenden Meter mit einer bewegten Uhr bestimmen will. Aber erstens ist dieser Effekt klein. Bei 2000 km/h macht sich die spezielle Relativitätstheorie erst in der 12ten Nachkommastelle bemerkbar. Zweitens kann man Bewegung von Uhren relativ gut kontrollieren. Man stellt das Chronometer einfach auf einen Betonblock statt es im Flugzeug umherzufliegen.

    Übrigens unterläge die Meterdefinition über den Atomabstand denselben relativistischen Effekten wie die über die Wellenlänge. Die Naturgesetze sind schließlich Lorentz-Invariant.

  16. @Joachim Schulz:

    Übrigens unterläge die Meterdefinition über den Atomabstand denselben relativistischen Effekten wie die über die Wellenlänge.

    Das ist nicht überzeugend. Taktraten von Uhren sind eine Frequenz und ändern sich, wenn man physische LK (Gitterabstände) annimmt. Interferenzmuster zeigen eine Frequenz und ändern sich nicht, wenn man physische LK annimmt.

    Einmal ist also eine LK nötig, um gleich bleibende Frequenzen zu erklären, das andere mal erklärt man mit der LK unterschiedlich werdende Frequenzen.

    Aber gut – diskutieren wir nicht mehr drüber. Ich denke mal, solche Gedanken sind nicht verboten, auch wenn man keine Ahnung hat (wobei Krügers Version dennoch ein beleidigender Vorwurf bleibt, den er selber zu keiner Zeit belegt hat).

  17. @Joachim,

    Übrigens unterläge die Meterdefinition über den Atomabstand denselben relativistischen Effekten wie die über die Wellenlänge. Die Naturgesetze sind schließlich Lorentz-Invariant.

    .
    Geht doch und eben, hatte das auch mehrfach Hartmut erklärt. Es würde sich auch nichts ändern, wenn man über die Anzahl der Atome in einem Kristallgitter gehen würde.
    .
    Aber wo Du Dich nun gerade äußerst, wie ist es mit der Messung der Lichtgeschwindigkeit und Geschwindigkeiten allgemein, kann man da gegenüber dem Raum selber messen?
    .
    Gut, halten wir mal fest, der Kreisbezug ist ein unbelegte Behauptung und steht im Widerspruch zur Physik.

  18. @Joachim Schulz:

    Man stellt das Chronometer einfach auf einen Betonblock statt es im Flugzeug umherzufliegen.

    Ah ja… so einfach… und was ist dann daran noch äh… relativ? Und äh… auf was für einen Betonblock? Müsste ein solcher an beliebigen Orten nicht zwangsläufig die Masse und Größe der Erde haben? So einen hat man als Relativist natürlich immer dabei, verstehe.

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