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Als der Fuß (und mit ihm Yard und Zoll) verloren gingen

Meter måler, Paris
by Ken Eckert, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:First_Metre,_Paris.jpg)

Heute ist die Grundlage für die Definition der Längeneinheit „Fuß“ der Meter. Und der Meter wiederum basiert, wie der Rest der SI-Einheiten, auf physikalischen Konstanten – in diesem Fall auf der Geschwindigkeit des Lichts:

1 Meter entspricht dem Wert (lies: Abstand), den Licht im Vakuum innerhalb von 1/299.792.458 Sekunden zurücklegt (SI, s. 131)

Aber so ist es nicht immer gewesen. Im Jahre 1795 beispielsweise wurde der Meter ausgehend von 1/100.000.000 der Länge des Nullmeridians definiert – des 0. Längengrads, der durch das englische Greenwich (Ursprünglich aus Paris) verläuft. Dazu wurde 1799 sogar ein offizieller Messstab aus Platin angefertigt. Von diesem machte man – so gut man es denn vermochte – Kopien, die dann lokal dazu verwendet wurden, die genaue Länge eines Meters zu bestimmen. Auf die gleiche Weise verfuhr man in Großbritannien mit dem Yard, und somit auch mit dem Fuß und dem Zoll. Seit 1472 gab es einen offiziellen Messingstab für das Yard, der seinen Platz im britischen Parlament, dem Palace of Westminster, hatte.

Feuer im Parlament

Unknown author, Public domain, via Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_Palace_of_Westminster_on_Fire,_1834.JPG)

Im Oktober 1834 ist man gerade damit beschäftigt, in einem Archiv aufzuräumen, und nutzt in diesem Zusammenhang einige Öfen, um nicht mehr benötigte Kerbhölzer – tally sticks – zu verbrennen. Leider stehen diese Öfen dabei offen, denn das macht es einfacher, laufend Hölzer ins Feuer zu legen und die Flammen im Blick zu behalten. Der zusätzliche Sauerstoff, der bei einem offenen Feuer vorhanden ist, führt jedoch dazu, dass im Schornstein Kupfer schmilzt und ein Brand entsteht. Zunächst bemerkt niemand diesen Brand, aber das Übermaß an Sauerstoff sorgt letztendlich dafür, dass das Feuer irgendwann außer Kontrolle gerät. Die Geschichte endet damit, dass das gesamte Parlament in Flammen aufgeht und später nahezu das komplette Gebäude abgerissen werden muss. 

Museum of London, Public domain, via Wikimedia Commons (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:The_Palace_of_Westminster_from_the_River_after_the_Fire_of_1834,_c1834.jpg)

Bei diesem Brand werden auch zwei der offiziellen britischen Standards beschädigt, das Yard und das Pfund. Das bedeutet, dass man für diese beiden Einheiten keinen offiziellen Referenzpunkt mehr hat und neue Exemplare der zwei Standards anfertigen muss. 

Yard, Fuß und Zoll in neuer Version

Glücklicherweise hatte man sich bereits vor dem Brand Gedanken darüber gemacht, was zu tun sein, wenn man den offiziellen Standard für das Yard neu konstruieren müsste. Er sollte wieder aus den gleichen Materialien bestehen wie der vorige – Messing oder Kupfer – und auf der Schwingung eines Pendels im Zeitraum von 1 Sekunde beruhen:

Report of the Commissioners Appointed to Consider the Steps to be Taken for Restoration of the Standards of Weight & Measure, 1841

Leider zeigte es sich, dass diese Methode kein eindeutiges Ergebnis für das Yard und damit auch den Fuß erbrachte, denn man kam in mehreren Versuchen auf immer andere Werte. Diese Methode war also erwiesenermaßen unbrauchbar, und es mussten Ideen für einen alternativen Ansatz her. 

Wie bei den anderen Standards auch gab es Kopien, die man verwenden konnte, um einen neuen Standard zu erstellen. Die Kopien waren dem ursprünglichen Standard so ähnlich wie irgend möglich, denn sie waren direkt nach der Vorlage des jetzt geschmolzenen Messingstabs geschaffen worden. Sie waren nicht zu 100 % genau, aber man war der Meinung, auf diese Weise am ehesten sicherstellen zu können, dass das neue Yard so nah am Original lag, wie es eben machbar war. Ein Beispiel für eine solche Kopie ist jenes Exemplar, das man in die USA schickte, damit auch dort ein Standard vorhanden war, mit dessen Hilfe man die Längeneinheiten verifizieren konnte. Mehr über dieses Thema erfährst du in diesem YouTube-video von Tom Scott.

1855, 21 Jahre nach dem Brand, war der neue Standard fertig. Er bestand aus Bronze und war mit goldenen Markierungen ausgestattet, die die Länge eines offiziellen Yard bei einer spezifischen Temperatur in Fahrenheit angaben. Wieder wurden Kopien angefertigt, damit der neue Standard verifiziert und vor Ort eingesetzt werden konnte. Eine der Kopien ist das amerikanischen „Bronze Yard No. 11“:

NIST: Bronze Yard No. 11

Warum muss man wissen, wie lang etwas ist?

Fragst du dich jetzt möglicherweise, weshalb dies alles so wichtig ist? Dafür gibt es mehrere Gründe. Der wichtigste ist eindeutig, dass man auf diese Weise einen gemeinsamen Ausgangspunkt für das Verständnis von Längen und die gemeinsame (mathematische) Kommunikation zu diesem Thema hat – einen Referenzrahmen und ein Modell. Wenn du etwas in einer bestimmten Größe bestellst, musst du dich unbedingt darauf verlassen können, dass die Maße stimmen, damit deine Neuerwerbung am Ende nicht zu groß und nicht zu klein ist. Dein Maßband und das des Herstellers müssen sich an ein und demselben Standard orientieren, damit du sicher weißt, wie hoch, lang oder tief etwas ist, wenn du beispielsweise eine neue Küche oder ein neues Bad planst und bestellst.

Hier können Sie mehr lesen:

https://www.youtube.com/watch?v=mmh819Lfgfs 

https://www.wired.com/story/book-excerpt-the-perfectionists-history-meter/ 

http://www.francoiscardarelli.ca/PDF_Files/ESU_Sample_Chapter_Section_1_2.pdf#page=6 

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