Der Meter in seiner heutigen Form ist 30 Jahre alt geworden. Er war die erste Basiseinheit, die über eine fundamentale Konstante bestimmt wurde.
299 792 458 m/s – genau, das ist die Lichtgeschwindigkeit c. Und darauf basiert die Definition des Meters. Entsprechend ist ein Meter die Strecke, die Licht in einer 299 792 458stel Sekunde im Vakuum zurücklegt. Dieses Prinzip wird auch bei realen Messungen angewendet, zum Beispiel bei modernen Entfernungsmessgeräten, wie man sie im Baumarkt kaufen kann. Sie sind so etwas wie eine Stoppuhr mit Laser. Sie messen die Zeit, die ein Lichtpuls vom Gerät zur Wand und zurück benötigt, und errechnen daraus den Abstand. Die hochpräzisen Methoden der Längenmessung an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) sind jedoch etwas komplizierter.
Der Meter hat eine lange Geschichte hinter sich. 1875 erhielt er seine allgemeine Gültigkeit. 14 Jahre später wurde der Prototyp durch einen stabileren Platin-Iridium-Stab ersetzt, von dem 30 Kopien angefertigt und an die Mitgliedsstaaten der Meterkonvention verteilt wurden. Ein Meter war nun der „Abstand der Mittelstriche der auf dem Urmeterstab in Sèvres angebrachten Strichgruppe bei 0° C.“
Die Angabe der Temperatur deutet das Problem an: Die Einheit war abhängig von äußeren Parametern wie der Temperatur. Außerdem ist ein materielles Objekt wie ein Metallstab zeitlich nicht stabil. Eine orts- und zeitunabhängige Konstante musste her. Diese fanden Metrologen in den Wellenlängen von Licht. Die PTB-Wissenschaftler Wilhelm Kösters und Johann Engelhard entwickelten schließlich ein Messsystem und eine Kryptonlampe mit einer bis dahin unerreichten Stabilität und Reproduzierbarkeit der Wellenlänge. In der Lampe wurden Kryptonatome zu einem Elektronenübergang angeregt, bei dem rotes Licht einer genau bestimmten Wellenlänge entstand. 1960 folgte die Neudefinition des Meters als das „1 650 763,73-fache der Vakuumwellenlänge des Lichts, das von einem Krypton-86-Atom ausgesandt wird.“
Damit wurde der Meter zum „Musterknaben“ des SI-Systems – zur ersten Einheit, die auf eine atomare Konstante zurückgeführt wurde. Mit der Kryptonlampe der PTB wurde für den Meter eine Reduzierung der relativen Messunsicherheit um den Faktor 10 auf 10–8 erreicht. Doch mit der Entdeckung des Lasers machte die Herstellung präziser Lichtquellen mit immer stabileren Wellenlängen große Sprünge und stellte so eine ständige Anpassung der Meterdefinition an die technische Entwicklung in Aussicht. Daher wurde schließlich die Längeneinheit an eine unveränderliche Naturkonstante gebunden. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum wurde auf exakt 299 792 458 m/s festgelegt und der Meter am 20. Oktober 1983 von der 17. Generalkonferenz für Maß und Gewicht (CGPM) über die Sekunde definiert. ■
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