Gesundheit: Plötzlich wird die Erde um acht Trillionen Tonnen leichter

Die Erde ist über Nacht um acht Trillionen Tonnen leichter geworden. Bei ihrer Masse ist das nicht viel, aber immerhin bemerkenswert. Und nicht nur sie hat an Gewicht verloren. Jeder von uns kann sich in diesen Tagen ein wenig erleichtert fühlen, auch wenn eine herkömmliche Waage den Unterschied nicht anzeigt. Der Gewichtsverlust ist winzig. Allein Jens Gundlachs Pendelwaage registriert solch feine Differenzen.

Der amerikanische Forscher von der University of Washington hat die Newtonsche Gravitationskonstante mit bisher unerreichter Präzision bestimmt. Sie ist sehr klein. Ihr Wert beträgt 0,000 000 000 066 7390. Und die Messung ist lediglich mit einer Unsicherheit von 0,0014 Prozent behaftet.

Die winzige Konstante spielt die Hauptrolle in Newtons Gravitationsgesetz. Dieses besagt, dass sich zwei massive Körper gegenseitig anziehen. Die Attraktion ist allerdings sehr schwach, sonst würden alle Menschen ständig aneinander kleben. Bei den Gestirnen aber macht sich die Anziehung deutlich bemerkbar. Die Schwerkraft der Sonne ist so stark, dass die Erde und andere Planeten stets in ihrer Nähe gehalten werden und nicht ins kalte All entschwinden.

Als Henry Cavendish die Gravitationskonstante im Jahr 1798 bestimmte, benutzte er dazu zwei schwere Kugeln. Zwischen ihnen hängte er ein Paar leichtere Kugeln an einem dünnen Draht auf. Er führte die schweren Kugeln ganz nah an die leichten Kugeln heran, die dadurch ein wenig aus ihrer Gleichgewichtslage gezogen wurden. Aus der Schwingung der Kugeln und der Verdrillung des Drahtes errechnete Cavendish die Gravitationskontante mit erstaunlicher Genauigkeit.

Gundlach und sein Kollege Stephen Merkowitz verbesserten Cavendishs 200 Jahre altes Experiment nun entscheidend. Sie verwendeten dazu vier 8,14 Kilogramm schwere Kugeln aus rostfreiem Edelstahl. Während sich der Draht in Cavendishs Versuch auf Grund der Gravitationskraft der Kugeln verdrillte, schalteten die amerikanischen Forscher diese Torsion aus: Sie passten die Drehgeschwindigkeit des Labortisches der Gravitationskraft mit Hilfe eines Computers genau an.

Auf einem Kongress der American Physical Society in Long Beach in Kalifornien stellten die Forscher ihre Messergebnisse nun der Öffentlichkeit vor. Ihren Angaben zufolge ist der Wert der Gravitionskonstanten damit 100 Mal genauer bekannt als zuvor. Für die Forschung ist dies von großer Bedeutung, denn die Newtonsche Gravitationskonstante gehört zusammen mit der Lichtgeschwindigkeit und dem Planckschen Wirkungsquantum zu den wichtigsten Naturkonstanten.

Mit ihrer Hilfe und neuen Lasermessungen der "Lageos"-Satelliten ermittelten die Wissenschaftler unter anderem die Masse der Erde. Sie beträgt demnach "nur" noch 5,97223 Trilliarden Tonnen und damit knapp acht Trillionen Tonnen weniger, als vorherige Rechnungen ergeben hatten. Die Sonne dagegen ist mit neu kalkulierten 1 988 430 Trilliarden Tonnen ungleich schwerer.