Archiv der Kategorie: Messgeräte und Referenzgrößen

Reversionspendelmessungen am Telegrafenberg Potsdam

Auf der wissenschaftshistorischen Website zum Wirken auf dem Telegrafenberg in Potsdam werden die Reversionspendelmessungen, die dort zum letzten Mal 1968/69 vorgenommen wurden, beschrieben.

Besonders die kleine Datenzusammenstellung am Ende des Artikels Absolute Bestimmung der Schwere mit Reversionspendeln in Potsdam 1898 – 1904 und 1968 – 1969. Geodätisches Kolloquium am GFZ Potsdam, 22. Mai 2008 / von Joachim Höpfner.  (PDF, 21,05 MB) ist interessant, da sie die Abnahme der Gavitation über einen Zeitraum von ca. 70 Jahren in einem Differenzwert möglicherweise ‚bezeugt‘ – die Wissenschaftler finden natürlich andere Erklärungen.

Auch die im Artikel kurz dargestellten Gravimetermessungen sind möglicherweise Fingerzeige, genauso die Darstellungen von Fallgeschwindigkeiten in Bezug auf Breitengrade (einige ausgewählte Orte).

Ich fühle mich durch dies Daten in der Annahme bestätigt, dass mit relativ einfachen technischen Hilfsmitteln (wenn auch ausgeklügelt und von hoher ‚analoger Präzision‘) Nachweise auch heute möglich sind – dafür braucht es keine riesigen Budgets, sondern nur kluge und saubere Experimentalplanung.

Wahrscheinlich gibt es bei fachkundiger Recherche zumindest europaweit einiges an ‚RFH-bestätigenden‘ Messdaten zu entdecken, zumal im Artikel (wie in anderen auch) keine Rohdaten angegebne sind, sondern nur Zusammenfassungen und Wertemittlungen. Man muss in diesem Zusammenhang bedenken, dass die jetzige Messung von Gravitation und Fallbeschleunigung oft intensiv modellverbundene Anteile mit sich führt, wirkliche Messung also immer sofort mit schon interpretierten und ‚festgenagelten‘ Mathematiken verbunden ist.

Die dargestellten Pendelmessungen generell erscheinen mir hinreichend genau zu sein, um softwareunabhängige Grunddaten zu erschließen, die die Nachforschungsrichtung erstmal prinzipiell verdeutlichen. Man kann sie mit vertretbarem – professionellen – Aufwand ‚überall‘ durchführen, wo die entsprechenden baulichen Gegebenheiten (für präzise Messvorgänge) vorhanden sind. – So umginge man die digitalen ‚Sekundarien‘.

Die Nutzung heute üblicher Gravimeter könnte parallel durchgeführt werden.

Das Potsdamer Schweresystem

Furtwängler, Philipp

https://de.wikipedia.org/wiki/Potsdamer_Schweresystem

hier Zitat aus dem Artikel:

„Das Potsdamer Schweresystem (engl.: Potsdam system) hatte zwischen 1909 und 1971 eine internationale Bedeutung als Referenz mit hoher Genauigkeit für gravimetrische Schwerewerte.

Friedrich Robert Helmert prägte die Arbeiten des Königlich Preußischen Geodätischen Instituts in Potsdam von 1886 bis 1917. Ein Schwerpunkt seiner Arbeit war die Erforschung und Beschreibung der Erdfigur als Äquipotentialfläche der Schwere im Meeresniveau (Geoid). Die verschiedensten gravimetrischen Arbeiten hatten daher eine große Bedeutung. Nach dem Statut des Geodätischen Instituts von 1887 war diesem u. a. die Aufgabe zugewiesen, „Bestimmungen der Intensität der Schwere an möglichst vielen Punkten“ auszuführen.

In dem neuen Gebäude des Geodätischen Instituts auf dem Telegrafenberg in Potsdam war im Inneren des Gebäudes ein temperaturstabilisierter Raum, der Pendelsaal, mit einem Doppelpfeiler für Reversionspendelmessungen und drei weiteren Pfeilern für Messungen mit Relativpendelgeräten eingerichtet worden. Helmert beauftragte 1898 Friedrich Kühnen und Philipp Furtwängler mit der Ausführung von Reversionspendelmessungen; insgesamt wurden dazu fünf hochpräzise Pendel genutzt. Aus den zwischen 1898 und 1904 ausgeführten Messungen leiteten Kühnen und Furtwängler als Endergebnis den bekannten Wert

g = 981,274 +/-0,003 cm/s² (Potsdamer Fundamentalkonstante)

bezogen auf die Höhe „87 m über dem Meeresniveau“ ab.

1909 wurde von Helmert – nach einem Bericht von Professor Emil Borraß – auf der Konferenz der Internationalen Erdmessung in Cambridge (Großbritannien) das Potsdamer Schweresystem mit dem von Kühnen und Furtwängler bestimmtem Absolutwert, bezogen auf den Ort dieser Messungen, als internationaler Referenzwert eingeführt. Dieser von der Konferenz genehmigte Wert war das erste international verwendete Schwerereferenzsystem und legte ein absolutes Schwereniveau mit Bezug zu dem Potsdamer Referenzpunkt im Pendelsaal fest. Bis dahin war – seit 1892 – zunächst ein Wiener Schweresystem als Absolutreferenz mit dem durch Robert von SterneckTheodor von Oppolzer und von Orff bestimmten absoluten Werte der Schwerkraft für Wien benutzt worden.

Reversionspendelmessungen von Paul R. Heyl und Guy S. Cook von 1934 bis 1935 am National Bureau of Standards in Washington, D.C. (USA) und J. S. Clark von 1936 bis 1938 am National Physical Laboratory in Teddington (Großbritannien) deuteten schon mit Differenzen von −0,020 cm/s² bzw. −0,0138 cm/s² auf einen größeren systematischen Fehler im Potsdamer Bezugswert hin.

Die folgenden internationalen Aktivitäten zur Korrektur des Potsdamer Schweresystems zogen sich bis Anfang der 1970er Jahre hin. Durch Empfehlung der 15. Generalversammlung der Internationalen Union für Geodäsie und Geophysik (IUGG) in Moskau wurde das Potsdamer System durch ein Internationales Schwere-Standard-Netz (International Gravity Standardization Net – IGSN 71) abgelöst; in diesem blieb Potsdam als eine von insgesamt 1854 Stationen enthalten.

Die Schwerewerte des Potsdamer Schwersystems sind nach neueren Messungen und damit auch gegenüber z. B. dem IGSN71 um ca. 140 bis 150 μm/s² zu groß. Die letztendliche Ursache für diese Diskrepanz konnte bis zum heutigen Tag nicht völlig zweifelsfrei geklärt werden.“ (Den letzten Satz habe ich selbst markiert und abgesetzt, alle anderen Markierungen kommen so original im Wikipedia-Text vor)

Der Artikel gibt einige konkrete Ansatzpunkte für gezielte Experimente bzw. die Neuinterpretation der sicher in großem Umfang vorhandenen Messdaten; interessant, dass Wien und Berlin (Potsdam) Ausgangspunkte für ein int. verbindliches Schwerenetz waren.

 

Die Ablösung des Ur-Kilogramms

https://www.spektrum.de/news/das-neue-mass-der-masse/1459259

Interessant ist der ‚Masseverlust‘ des Ur-Kilogramms (in 130 Jahren ca. 50 Mikrogramm) und die anstehende Ablösung der körpergebundenen Referenz.

Aus der Sicht der Radialfeldhypothese steht zu vermuten, dass der ‚Masseverlust‘, der in jedem Fall kein Materieverlust ist, mit dem allmählichen, natürlich sehr langsamen Schwinden der Stärke des Radialfeldes der Erde verknüpft ist – nach dem bereits längere Zeit überschrittenen Höhepunkt der Radialfeld’entwicklung‘. Dieses Schwinden ist auch die Ursache dafür, dass die Lebenszeit der höheren Lebewesen auf der Erde klar begrenzt ist und das zu erwartende allmähliche Schwinden von ‚Rot‘ im Regenbogen durch die Verschiebung des Spektrums über Violett hinaus.

(Die Änderung des 1-Kilogramm-Referenzsystemes ist wahrscheinlich für etwaige Experimentalreihen wichtig, die ‚Masseunterschiede‘ z.B. zwischen Tag und Nacht nachweisen sollen.)