Mario Sedlak
Maßeinheiten
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Maßeinheitensysteme

Internationales Einheitensystem

Das sind die Maßeinheiten, von denen man annehmen kann, dass sie weltweit verstanden werden: Sekunde, Meter, Kilogramm, Ampere, Kelvin, Candela, Mol und alle darauf aufbauenden Einheiten wie z. B. Watt, Volt, Quadratmeter usw. Die erstgenannten Einheiten werden auch "Basiseinheiten" genannt, aber für das Verständnis ist das eigentlich nicht wichtig. Was eine Basiseinheit und was eine abgeleitete Einheit ist, wird lediglich aus praktischen Gründen festgelegt: Was man besonders gut messen kann, ist für eine Basiseinheit am besten geeignet. Im Laufe der Zeit ändert sich das und dann ändern sich die "Basiseinheiten", ohne dass sich aber real (im Rahmen der praktisch verfügbaren Messgenauigkeit) etwas ändert.

Der "Siegeszug" des Internationalen Einheitensystems geht schon auf die Meterkonvention von 1875 zurück.

Vor allem in Englisch sprechenden Ländern werden allerdings bis heute noch viele andere Maßeinheiten, z. B. für Längen und für Temperatur, gern benutzt. Ein relativ großes Durcheinander von unterschiedlichen Maßeinheiten gibt es auch für Energie.

in der Astronomie

Das Internationale Einheitensystem ist für so gut wie alle Bereiche in Technik und Wirtschaft einsetzbar, aber in der Wissenschaft gibt es Fälle, wo es nicht ideal ist. Die Astronomie braucht z. B. sehr viel größere Maße als für "irdische Zwecke". Lange Zeit konnte man im Einheitensystem "Sonnenmasse, mittlere Entfernung der Erde von der Sonne und Sekunde" auch deutlich genauer rechnen (z. B. Planetenbahnen) als im Internationalen Einheitensystem.

in der Physik

Die Physik braucht oft sehr viel kleinere Maße als sie im Internationalen Einheitensystem vorgesehen sind. Um neue Naturgesetze zu finden, gehen Physiker auch scheinbar radikal vor:

Nach Meinung vieler theoretischer Physiker wählt man die Einheiten am besten so, dass die Lichtgeschwindigkeit gleich Eins wird. Der forschende Naturwissenschaftler verliert selten seine Zeit damit, von einem Einheitensystem in ein anderes umzurechnen; viel wichtiger ist ihm, die Spur eines Faktors 2 oder eines Plus- bzw. Minuszeichens in seinen Rechnungen zu verfolgen. Er gibt sich auch selten mit dem Für und Wider des einen oder anderen Einheitensystems ab, denn aus solchen Diskussionen ist noch nie ein wesentliches Forschungsergebnis entsprungen.[1]

In sog. natürlichen Einheiten haben Naturkonstanten den Wert 1 und können daher in den Formeln weggelassen werden.

Sog. atomare Einheiten vereinfachen z. B. die Grundgleichung der Quantentheorie.

Für praktische Zwecke sind diese Einheitensysteme nicht geeignet, weil sie tw. sehr unhandliche Zahlen ergeben.

Auf veraltete Einheitensysteme gehe ich am liebsten gar nicht ein. Die sind nur noch von historischem Interesse.

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Vorteile eines internationalen Einheitensystems

Weblinks

Quellen

[1] Friederick Reif: Statistische Physik. Braunschweig: Vieweg, 2. Aufl. 1981 (1. Aufl. 1977), Band 5, S. XI