{"id":22949,"date":"2016-07-13T06:24:06","date_gmt":"2016-07-13T04:24:06","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/07\/13\/die-astronomie-und-die-gravitationskonstante\/"},"modified":"2025-05-14T16:17:24","modified_gmt":"2025-05-14T14:17:24","slug":"die-astronomie-und-die-gravitationskonstante","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2016\/07\/13\/die-astronomie-und-die-gravitationskonstante\/","title":{"rendered":"Die Astronomie und die Gravitationskonstante"},"content":{"rendered":"<p><i>Dieser Text sollte eigentlich anderswo erscheinen. Dort hat es aber nicht gepasst; deswegen erscheint er nun hier in meinem Blog.<\/i><\/p>\n<p>Die Naturkonstanten der Physik beschreiben die fundamentalen Eigenschaften des Universums. Und die Gravitationskonstante ist diesen Fundamenten n\u00e4her als die meisten anderen. Gravitation ist die Kraft, von der die gro\u00dfr\u00e4umige Struktur des Kosmos definiert wird. Die Kraft, die seit dem Urknall die Entwicklung unseres Universums bestimmt und das bis in alle Ewigkeit weiterhin tut. Die Gravitation l\u00e4sst Galaxien, Sterne und Planeten genau so umeinander kreisen wie sie den Alltag auf unserer Erde beeinflusst. Die Gravitation ist \u00fcberall und die Gravitationskonstante sagt uns, wie stark diese Kraft ist.<\/p>\n<p>Die Teilchenphysiker in ihrer Mikrowelt der Elementarteilchen k\u00f6nnen es sich vielleicht noch leisten, die Gravitation zu ignorieren. Aber ich als Astronom kann das nicht. Egal ob ich bei meiner Arbeit die klassische Theorie von Isaac Newton oder Albert Einsteins verbesserte Beschreibung der Gravitation in Form der Allgemeinen Relativit\u00e4tstheorie benutze: Die Gravitationskonstante taucht in beiden Formeln in prominenter Rolle auf.<\/p>\n<figure id=\"attachment_22685\" aria-describedby=\"caption-attachment-22685\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Cavendish_Experiment.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Cavendish_Experiment.png\" alt=\"Die &quot;Gravitationswaage&quot; mit der Henry Cavendish 1798 die Gravitationskonstante gemessen hat (Bild: gemeinfrei)\" width=\"500\" height=\"375\" class=\"size-medium wp-image-22685\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-22685\" class=\"wp-caption-text\">Die &#8222;Gravitationswaage&#8220; mit der Henry Cavendish 1798 die Gravitationskonstante gemessen hat (<a href=\"https:\/\/de.wikipedia.org\/wiki\/Datei:Cavendish_Experiment.png\">Bild: gemeinfrei<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Es ist daher verst\u00e4ndlich, wenn die Wissenschaftler den Wert dieser Zahl so genau wie nur m\u00f6glich kennen wollen und es ist frustrierend, das sich dieses Vorhaben als so schwer erwiesen hat. Offiziell wird der Wert der Gravitationskonstante derzeit mit 6,67408 10<sup>-11<\/sup> m\u00b3\/s\u00b2kg angegeben. Von diesen Zahlen ist man sich aber nur der ersten 3 Stellen hinter dem Komma sicher; die Gravitationskonstante ist von allen fundamentalen Naturkonstanten am ungenausten bestimmt.<\/p>\n<p>Das liegt vor allem daran, dass die Gravitation trotz ihrer universalen Dominanz eine sehr schwache Kraft ist. Wir Menschen haben zum Beispiel kein Problem, allein durch unsere K\u00f6rperkraft der gesamten gravitativen Anziehung der Erde entgegen zu wirken und in die Luft zu springen. Will man die Gravitationskonstante experimentell messen, braucht man dazu zwei Objekte deren Massen exakt bekannt sind. Das l\u00e4sst sich derzeit nur mit vergleichsweise kleinen K\u00f6rpern realisieren und dementsprechend ungenau sind die Messungen.<\/p>\n<p>Einfacher w\u00e4re es, k\u00f6nnte man die gro\u00dfen Himmelsk\u00f6rper wie Erde oder Sonne selbst f\u00fcr Messungen heranziehen. Aber wenn wir auch ganz gute Vorstellungen von deren Massen haben, reicht die Genauigkeit bei weitem nicht aus, um die Gravitationskonstante besser zu bestimmen. Wir Astronomen haben daher eine Zeit lang zu einem kleinen Trick gegriffen. W\u00e4hrend einer Konferenz der Internationalen Astronomischen Union (IAU) im Jahr 1963 wurde die Konstante schlicht und einfach per Definition auf einen Wert von exakt 0,01720209895 festgelegt. Das funktioniert nat\u00fcrlich nur, wenn man die Einheiten entsprechend w\u00e4hlt. Anstatt Kilogramm, Meter und Sekunde verwendete man hier als Grundlage die Masse der Sonne, die L\u00e4nge eines Tages und den mittleren Abstand zwischen Sonne und Erde. Die letzte Gr\u00f6\u00dfe, die sogenannte \u201eAstronomische Einheit\u201c, wurde im Jahr 1976 sogar offiziell in Abh\u00e4ngigkeit dieser neuen Gravitationskonstante definiert: Eine Astronomische Einheit ist die Strecke, f\u00fcr die die Konstante exakt den oben angegeben Wert annimmt, wenn man sie als Einheit f\u00fcr die L\u00e4nge verwendet.<\/p>\n<p>Dieses Vorhaben macht Sinn, wenn es um die Astronomie geht. Massen und Entfernungen k\u00f6nnen hier selten so genau bestimmt werden, um die Verwendung von \u201ekleinen\u201c Einheiten wie Meter oder Kilogramm zu rechtfertigen. Trotzdem wurde die Definition im Jahr 2012 wieder abgeschafft und wir Astronomen mussten uns von unserer Spezialversion der Gravitationskonstante verabschieden.<\/p>\n<p>Jetzt liegt es wieder an den Physikern, die Genauigkeit ihrer Experimente zu verbessern. Diese Aufgabe wird nicht einfach werden; auch wenn weltweit verschiedene Teams an diesem Projekt arbeiten, ist es noch nicht gelungen, zu \u00fcbereinstimmenden Ergebnissen zu gelangen. Fr\u00fcher oder sp\u00e4ter wird es ihnen hoffentlich gelingen. Ansonsten helfen wir Astronomen gerne wieder mit ein paar Rechentricks aus! \t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg02.met.vgwort.de\/na\/c31f7c6a059746af95bde3307aaaf6d6\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dieser Text sollte eigentlich anderswo erscheinen. Dort hat es aber nicht gepasst; deswegen erscheint er nun hier in meinem Blog. Die Naturkonstanten der Physik beschreiben die fundamentalen Eigenschaften des Universums. Und die Gravitationskonstante ist diesen Fundamenten n\u00e4her als die meisten anderen. Gravitation ist die Kraft, von der die gro\u00dfr\u00e4umige Struktur des Kosmos definiert wird. 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