Das Maß aller Dinge ist für Metrologen – also für jene Wissenschaftler, die sich mit der Lehre von den Maßen beschäftigen – das „Internationale Kilogrammprototyp“ (IPK). Der unscheinbare Zylinder aus Platin und Iridium, der im Tresor des Internationalen Büros für Maß und Gewicht nahe Paris aufbewahrt wird, gilt als „Urkilo“: Seit seiner Etablierung im Jahr 1889 liefert das IPK mit seinem Gewicht weltweit den Standard dafür, was ein Kilogramm genau ist. Blöd, wenn ausgerechnet diese Mutter aller Gewichte ein Gewichtsproblem hat, wie zwei Metrologen jetzt nachweisen konnten.
Peter Cumpson und Naoko Sano bestätigten, was andere Forscher nach Untersuchung von Kopien des IPK in anderen Ländern bereits vermutet hatten: Das Urkilo hat Übergewicht. Um vermutlich 10 Mikrogramm ist es seit dem Ende des 19. Jahrhunderts schwerer geworden – nicht viel auf den ersten Blick, doch für einen Weltstandard ein eigentlich unzulässiger Wert.
Grund sind organische Ablagerungen, denen die Forscher dank aufwendiger Technik auf die Spur kamen: Mit einem speziellen Gerät gelang es ihnen, die Beschichtung der Oberfläche bis auf die atomare Ebene zu analysieren. Dabei stießen sie auf dünne Lagen von Kohlenwasserstoffen, die sich im Lauf der Jahrzehnte auf der Metalloberfläche abgelagert haben.
Glücklicherweise lieferten die Entdecker auch gleich eine mögliche Lösung des Problems mit: Durch UV-Strahlung sowie Begasen mit Ozon ließe sich die störende Schmutzschicht so gründlich beseitigen, dass das Urkilo in alter Genauigkeit erstrahlen würde. Doch möglicherweise können sich die Hüter der kostbaren Maßeinheit das Kiloputzen auch sparen.
Seit langem stören sich Experten nämlich daran, dass das Kilogramm als einzige Standard-Maßeinheit noch über ein Muster definiert ist, dessen Zustand anfällig für Veränderungen ist. Alle anderen Referenzgrößen wie Meter oder Sekunde definieren sich über Naturkonstanten – der Meter etwa als die Strecke, die das Licht in 1/299792458 Sekunden zurücklegt. Derzeit arbeiten die Wissenschaftler daran, auch das Kilogramm über solch eine Konstante zu definieren – die dann für Gewichtsprobleme garantiert nicht mehr anfällig wäre.
