Was ist ein Schwerkraftmesser?

Ein Schwerkraftmesser, auch Gravimeter genannt, dient zur Messung von Gravitationsfeldern an Land sowie in Meeren und im Weltraum. Schwerkraftmesser sind eigentlich Beschleunigungsmesser, die die unterschiedliche Abwärtsbeschleunigung der Schwerkraft messen. Als solche sind sie in Konstruktion und Design anderen Beschleunigungsmessern ähnlich, können jedoch wesentlich empfindlicher messen. Die Unterschiede, die sie auf der Erd- und Meeresoberfläche messen müssen, sind in den meisten Fällen geringfügig. Sie sind so empfindlich, dass sie Vibrationen wie Geräuschen ausgesetzt sind. Signalverarbeitungs- und Schwingungsisolationsfähigkeiten versuchen jedoch, diese Störungen auszugleichen.

Relative Schwerkraftmesser sind eine von zwei Hauptkategorien von verwendeten Schwerkraftmessern, die Vergleiche zwischen Schwerkraftniveaus an mehreren Standorten durchführen. Wenn Sie eine Kalibrierung an einem Ort vornehmen, der bereits genau gemessen wurde, und dann den Schwerkraftmesser an einen zweiten Ort bewegen, um einen weiteren Messwert zu erhalten, erhalten Sie ein Verhältnis der Schwerkraft an beiden Punkten. Die empfindlichsten und zuverlässigsten relativen Schwerkraftmesser, die normalerweise auf Federn basieren, werden als supraleitende Schwerkraftmesser bezeichnet, die über eine schwebende supraleitende Niobkugel in einem stabilen Magnetfeld verfügen. Ein solcher Zähler in Metsahovi, Finnland, war so empfindlich, dass er eine allmählich zunehmende Änderung der Oberflächengravitation gemessen hatte, als einige Arbeiter auf dem Labordach waren, um Schnee zu räumen. Nachdem die Wissenschaftler festgestellt hatten, dass sich für einige Zeit nichts geändert hatte, wurden sie darüber informiert, dass die Schneeräumer eine Pause einlegten.

Absolutgravimeter verfügen über eine Methode zur Messung der Schwerkraft, bei der die Beschleunigung einer frei fallenden Masse im Vakuum gemessen wird, während sie fest am Boden haftet, um die Geschwindigkeit der Masse zu messen. Der Luftwiderstand der Masse wird verringert, indem der Luftdruck in der Kammer des Schwerkraftmessers auf ein Milliardstel der Atmosphäre eingestellt wird. Ein tragbares absolutes Schwerkraftmessgerät kann innerhalb von 24 Stunden eine Genauigkeit von einem Teil in einer Milliarde messen. Das Ziehen von Gezeiten, das Zusammendrücken von Steinen und das Wackeln der Erde um ihre Achse haben alle einen Einfluss darauf, dass sich die Schwerkraft der Erde im Laufe eines Tages um ein Vielfaches ändert. Solche Messungen ergaben, dass die Erdoberfläche im Norden von Manitoba, Kanada, in einer verzögerten Reaktion auf die Entfernung einer riesigen Eisdecke aufsteigt.

Einige Dichte-Messgeräte können die Bodendichte in der Tiefe bestimmen, um zu bestimmen, wie stark der Boden als Bett für die Verlegung von Asphaltstraßen verstärkt werden muss. Nicht nur Böden, sondern auch Wasser- und Luftproben können unter Verwendung eines digitalen spezifischen Gewichtsmessers gemessen werden, um Gewichte für Wasser und Luft sowie Volumenänderungen in beiden zu ermitteln. Schwerkraftmessungen des Meeresbodens können mit Hilfe von Tiefsee-Schwerkraftmessern durchgeführt werden, um die Daten mit Messungen des Meeresbodens an Bord zu bringen.