Die Idee ist, eine Kugel von ungefähr 1 Kilogramm zu erstellen und diese dann zu gewichten und die Anzahl der Atome darin zu zählen. Dies ist nur unter Verwendung von kristalliner Materie möglich, indem die regelmäßige Anordnung der Atome ausgenutzt wird.
Diamant wäre in der Tat ein perfekter Kandidat, aber die Bearbeitung von Diamant ist aufgrund des großen Unterschieds in der Härte, der im Vergleich zu der bloßen Unmöglichkeit, einen Diamanten herzustellen, verblasst, um einiges schwieriger als die Bearbeitung eines Siliziumkristalls Einkristall mit einem Gewicht von einem Kilogramm! Der Weltrekord liegt bei 20 Gramm. Die Schwierigkeit besteht in der Notwendigkeit, einen Druck in der Größenordnung von 100.000 Atmosphären aufzubringen, der nur in einem zu kleinen Volumen für das Zielgewicht von 1 Kilogramm möglich ist, was ein Würfel mit 6,5 cm Seiten wäre. Wir könnten uns natürlich vorstellen, uns mit einem Bündel kleinerer Diamanten zufrieden zu geben, aber dies würde eine zusätzliche Quelle der Unsicherheit mit sich bringen. Da es möglich ist, einen Einkristall aus Silizium mit einem Gewicht von einem Kilogramm unter Verwendung von Verfeinerungen der von der Elektronikindustrie entwickelten und verfeinerten Wachstumsmethoden herzustellen, wäre es nicht sinnvoll, Diamant in Betracht zu ziehen
Warum nicht stattdessen Graphit? Im Gegensatz zu Diamant ist es möglich, sorgfältig ausreichend große Einkristalle herzustellen. Leider besteht Graphit aus einer regelmäßigen Anordnung von Kohlenstoffatomen, die stark in Schichten gebunden sind, und diese Schichten stapeln sich dann und halten sich aufgrund schwächerer Kräfte zwischen ihnen zusammen: Insbesondere können sie sich leicht zueinander verschieben. Infolgedessen ist Graphit für das beschriebene Präzisionsexperiment, bei dem die Bestimmung der atomaren Anordnung entscheidend ist, viel weniger geeignet
Mit Graphit und Diamant haben wir die kristallinen Phasen von Kohlenstoff erschöpft. Verlassen Sie also Kohlenstoff!