Erde und Mond statt Bleiklumpen und Holzkugel: Hatte Galileo Recht?

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Eine schwere Kugel aus Metall fällt exakt so schnell wie eine leichte aus Holz: Einige Physiker zweifeln an diesem Gesetz, das Galileo Galilei vor vierhundert Jahren entdeckte, und wollen es nun mit einem außergewöhnlichen Experiment überprüfen. Eine millimetergenau Messung des Abstands zwischen Mond und Erde soll nun zeigen, ob sich Galileo nicht irrte und es doch einen minimalen Unterschied zwischen träger und schwerer Masse gibt. Das meldet der Online-Dienst der Nasa. Auf diesem so genannten Äquivalenzprinzip beruht auch Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie.

Während sich Newton Gedanken über fallende Äpfel machte und Galileo seine Experimente mit Kugeln aus Holz und Metall durchführte, beschäftigen sich die Physiker der Gegenwart mit der Erde und dem Mond: So wie ein Apfel zu Boden fällt, werden die beiden von der Sonne angezogen. Bei ihrer Bahn um die Sonne müsste sich daher auch der Abstand von Erde und Mond geringfügig verändern, wenn beide Himmelkörper durch die Sonne eine unterschiedliche Beschleunigung erfahren würden.

Genau dies untersuchen die Physiker des Jet Propulsion Laboratory (JPL) mit ihrem Laser-Experimenten. Möglich wird die exakte Entfernungsmessung durch Spiegel, die Apollo-Astronauten bereits Ende der 60er Jahre auf dem Mond aufgestellt haben. Bisher konnte die Entfernung beider Himmelskörper auf etwa 1,7 Zentimeter genau bestimmt werden. Ein neuartiges Teleskop in White Sands (USA) soll die reflektierten Laserimpulse des Mond-Reflektors jedoch weitaus präziser messen können als bisher. Hierbei müssen Feinheiten wie die minimalen Schwankungen der Wegstrecke des Lichts beim Durchdringen der Erdatmosphäre und tektonische Bewegungen der Erdkruste berücksichtigt werden. Dadurch könnte es den Physikern möglich sein, den Abstand des Mondes bis auf einen Fehler von nur 1 bis 2 Millimetern zu ermitteln.

Eine solche Genauigkeit ist nötig, denn die bisherigen Messungen bestätigen die Gültigkeit der bisherigen Theorie auf nicht weniger als 13 Stellen hinter dem Komma. Sollten die Wissenschaftler bei diesem Experiment tatsächlich eine Abweichung feststellen, müssten die gewohnten physikalischen Theorien umgeschrieben werden.

ddp/bdw ? Oliver Schmid

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