Metrisches System

Metrisches System, internationales Dezimalsystem von Gewichten und Maßen, basierend auf dem Meter für Länge und dem Kilogramm für Masse, das 1795 in Frankreich eingeführt wurde und heute in fast allen Ländern offiziell verwendet wird.

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Maßsystem: Das metrische Maßsystem
Eines der bedeutendsten Ergebnisse der Französischen Revolution war die Etablierung des metrischen Maß- und Gewichtssystems.

Die Französische Revolution von 1789 bot die Gelegenheit, die häufig diskutierte Idee zu verfolgen, das verwirrende Gewirr von Tausenden von traditionellen Maßeinheiten durch ein rationales System zu ersetzen, das auf Vielfachen von 10 basiert. Im Jahr 1791 beauftragte die französische Nationalversammlung die französische Akademie der Wissenschaften, sich mit dem chaotischen Zustand der französischen Maße und Gewichte zu befassen. Es wurde beschlossen, dass das neue System auf einer natürlichen physikalischen Einheit basieren sollte, um Unveränderlichkeit zu gewährleisten. Die Akademie einigte sich auf die Länge von 1/10.000.000 eines Quadranten eines Großkreises der Erde, gemessen um die Pole des durch Paris verlaufenden Meridians. Eine mühsame sechsjährige Untersuchung unter der Leitung von Koryphäen wie Jean Delambre, Jacques-Dominique Cassini, Pierre Mechain, Adrien-Marie Legendre und anderen zur Bestimmung des Meridianbogens von Barcelona (Spanien) nach Dünkirchen (Frankreich) ergab schließlich einen Wert von 39.

Bis 1795 wurden alle metrischen Einheiten vom Meter abgeleitet, darunter das Gramm für das Gewicht (ein Kubikzentimeter Wasser bei maximaler Dichte) und der Liter für den Rauminhalt (1/1.000 eines Kubikmeters). Griechische Präfixe wurden für Vielfache von 10 eingeführt, myria (10.000), kilo (1.000), hecto (100) und deca (10), während lateinische Präfixe für die Submultiplikatoren gewählt wurden, milli (0,001), centi (0,01) und deci (0,1). Ein Kilogramm entspricht also 1.000 Gramm, ein Millimeter 1/1.000 eines Meters. 1799 wurden das Metrum und das Kilogramm, die platinfarbenen Verkörperungen der neuen Einheiten, in Frankreich zum gesetzlichen Standard für alle Maße erklärt, und das Motto des metrischen Systems drückte die Hoffnung aus, dass die neuen Einheiten „für alle Menschen, für alle Zeiten“ gelten würden.

Erst 1875 traf sich eine internationale Konferenz in Paris, um ein Internationales Büro für Maße und Gewichte zu gründen. Der dort unterzeichnete Metervertrag sah ein ständiges Laboratorium in Sèvres bei Paris vor, in dem internationale Normale aufbewahrt, nationale Normalexemplare kontrolliert und metrologische Forschungen durchgeführt werden. Die Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM), in der diplomatische Vertreter von etwa 40 Ländern vertreten sind, trifft sich alle sechs Jahre, um über Reformen zu beraten. Die Konferenz wählt 18 Wissenschaftler aus, die das Internationale Komitee für Maße und Gewichte bilden, das das Amt leitet.

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Eine Zeit lang basierten die internationalen Prototypen Meter und Kilogramm der Einfachheit halber auf den Archivnormen und nicht direkt auf der tatsächlichen Messung der Erde. Die Definition durch Naturkonstanten wurde 1960 wieder aufgenommen, als das Meter als 1.650.763,73 Wellenlängen der orange-roten Linie im Krypton-86-Spektrum neu definiert wurde, und erneut 1983, als es als die Strecke neu definiert wurde, die das Licht im Vakuum in 1/299.792.458 Sekunde zurücklegt. Das Kilogramm wurde weiterhin als die Masse des internationalen Prototyps in Sèvres definiert. Im Jahr 1989 wurde jedoch festgestellt, dass der Sèvres-Prototyp 50 Mikrogramm leichter war als andere Kopien des Standardkilogramms. Um das Problem zu vermeiden, dass das Kilogramm durch ein Objekt mit einer sich ändernden Masse definiert wird, beschloss die CGPM im Jahr 2018, dass das Kilogramm ab dem 20. Mai 2019 nicht mehr durch ein physikalisches Artefakt, sondern durch eine grundlegende physikalische Konstante neu definiert wird. Die gewählte Konstante war die Plancksche Konstante, die als 6,62607015 × 10-34 Joule pro Sekunde definiert wurde. Ein Joule ist gleich einem Kilogramm mal Meter zum Quadrat pro Sekunde zum Quadrat. Da die Sekunde und das Meter bereits über die Frequenz einer Cäsium-Spektrallinie bzw. die Lichtgeschwindigkeit definiert waren, würde das Kilogramm dann durch genaue Messungen der Planckschen Konstante bestimmt werden.

Im 20. Jahrhundert brachte das metrische System abgeleitete Systeme hervor, die in Wissenschaft und Technik benötigt wurden, um physikalische Eigenschaften auszudrücken, die komplizierter waren als einfache Länge, Gewicht und Volumen. Das Zentimeter-Gramm-Sekunden-System (CGS) und das Meter-Kilogramm-Sekunden-System (MKS) waren die wichtigsten Systeme, die bis zur Einführung des Internationalen Einheitensystems im Jahr 1960 verwendet wurden.

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