München 1997 – scientific programme

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GR: Gravitation und Relativitätstheorie

GR IV: HV IV

GR IV.1: Invited Talk

Wednesday, March 19, 1997, 09:45–10:30, HS 133

Pr"azisionsmessung der Gravitationskonstante — •J. Schurr, W. K"undig, and F. Nolting — Physik-Institut der Universit"at Z"urich, Winterthurerstrasse 190, CH-8057 Z"urich

Wir stellen ein neuartiges Experiment zur Messung der Gravitationskonstante G vor. Obwohl die Gravitation seit Jahrhunderten bekannt ist, ist man sich "uber die genaue St"arke dieser Kraft nicht einig. Während alle anderen fundamentalen Naturkonstanten mit einer rasch abnehmenden Ungenauigkeit von weniger als 1 ppm bekannt sind, scheint die relative Ungenauigkeit von G mit 100 ppm sogar noch unterschätzt zu sein. Mit unserem Experiment wollen wir nun einen wesentlichen Fortschritt erzielen und die Gravitationskonstante mit einer Genauigkeit von 10 ppm bestimmen. Es beruht auf einer speziellen Waage, einer der genauesten Waagen der Welt, mit der das Gewicht zweier 1-kg-Massen verglichen wird. Diese befinden sich in dem Gravitationsfeld, das zwei auf und ab bewegte, mit 13,5 Tonnen Quecksilber gef"ullte Beh"alter erzeugen. Aufgrund der Geometrie dieser Beh"alter ist das Gravitationsfeld des Quecksilbers am Ort der 1-kg-Massen nahezu homogen. Die Gravitationskraft des Quecksilbers ver"andert die Gewichtsdifferenz der 1-kg-Massen um etwa 0,7 mg. Dieser Effekt kann auf einige Nanogramm genau gemessen werden, weil in der Messung einer mehrfachen Differenz viele m"ogliche St"oreffekte herausfallen. Wir stellen unsere Methode vor und pr"asentieren die ersten Messergebnisse.