Die Schwerkraft ist so vital in unserem Alltagsleben wie Sauerstoff. Dennoch fiel es Wissenschaftlern seit jeher schwer, sie genau zu messen. Unlängst ist es chinesischen Forschern aber gelungen, anhand zwei unabhängiger Methoden eine möglichst präzise Messung der Schwerkraft zu erreichen.

Ein entsprechender Beitrag wurde am Donnerstag in der jüngsten Ausgabe der Wissenschaftszeitschrift „Nature" veröffentlicht. Demzufolge hat sich ein Forschungsteam unter Leitung von Luo Jun, Wissenschaftler aus der Chinesischen Akademie der Naturwissenschaften, mit der relativen Unsicherheit von G, also der Newtonschen Gravitationskonstante befasst. Daraus ergab sich die weltweit kleinste relative Messunsicherheit von 12 ppm.

Die zuletzt aufgezeichnete relative Messuntersicherheit lag bei 26 ppm und wurde ebenfalls von Luo Juns Team im Jahr 2009 erzielt. Bereits zehn Jahre zuvor hatte das Team begonnen, sich mit der Messung der Gravitationskonstante zu beschäftigen. Ihre Messergebnisse wurden später von dem Committee on Data for Science and Technology, einer in Paris ansässigen Organisation mit dem Ziel der Verbesserung von Qualität, Zuverlässigkeit und Zugänglichkeit von interessanten Daten aus allen Feldern der Wissenschaft und Technologie, übernommen.

Im Jahr 1798 hatte der britische Wissenschaftler Henry Cavendish erstmalig in seinem Labor die Gravitationskonstante ermittelt, indem er ein Messinstrument namens Torsionswaage verwendete. Trotz zahlreicher experimenteller Anstrengungen in den vergangenen zwei Jahrhunderten bleibt die genaue Größe von G jedoch nach wie vor die unpräziseste aller fundamentalen Konstanten.

Bei der Messung verwendete das Forschungsteam von Luo Jun zwei völlig unterschiedliche Methoden, nämlich die so genannte Zeitschwingung und Rückmeldung über Winkelbeschleunigung.

Um weitere technische Unzulänglichkeiten bei der Messung zu beheben, hat das Forschungsteam im Verlauf des langjährigen Projekts eine Reihe ausgeklügelter Apparate entwickelt, die in der Forschung der Erdanziehungskraft und der geologischen Untersuchung eingesetzt werden können.

Derartige selbst entwickelte Geräte würden überdies dazu beitragen, Schlüsseltechnologien bei der Forschung der Gravitationswellen im Weltraum zu entwickeln, so die Wissenschaftler.