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Molybdän-Scheiben-Experiment

Das Molybdän-Scheiben-Experiment (auch als Eöt-Wash-Experiment bezeichnet) ist ein Eötvös-Experiment zur Messung der Gravitationskraft auf kleinen Längenskalen. Insbesondere interessiert man sich für Abweichungen vom Newtonschen Gravitationsgesetz, die beispielsweise durch zusätzliche Dimensionen, wie sie etwa in der Stringtheorie gefordert werden, verursacht werden können.

Mit dem Molybdän-Scheiben-Experiment zeigten Eric Adelberger und Mitarbeiter von der Universität Seattle (University of Washington), dass das Newtonsche Gravitationsgesetz bis hinunter zu einem Abstand von 56 Mikrometer gültig bleibt, woraus man folgern kann, dass selbst die größte Dimension der in der Stringtheorie aufgerollten Dimensionen kleiner als 44 Mikrometer sein muss.[1]

Der Experimentaufbau sieht zwei Molybdänscheiben vor, die in einem ersten Schritt völlig gleichförmig und im Abstand von 10 Millimetern voneinander parallel befestigt sind. Die obere Scheibe ist an einem dünnen Faden befestigt, während die untere Scheibe um ihren Mittelpunkt rotieren kann. Die hierbei auftretende Eigengravitation der beiden Scheiben zueinander ist jedoch zu klein, um technisch bestimmt zu werden.

Durch ein Hinzufügen von 42 äquidistanten und kongruenten Löchern in beiden Platten wird durch die Rotation der unteren Platte die obere Platte leicht in Schwingung und Drehung versetzt. Dieser Effekt ist auf die kurzzeitig höhere Gravitation während der Überdeckung der massigen Bereiche auf den beiden Scheiben zurückzuführen. Schrittweise wurde nun der Abstand zwischen beiden Platten bis auf 55 Mikrometer reduziert, wobei immer noch keine Abweichung vom Newtonschen Gesetz zu beobachten war.

Quellen

  1. D. J. Kapner et al.: „Tests of the Gravitational Inverse-Square Law below the Dark-Energy Length Scale“, Phys. Rev. Letts. 98, 021101 (2007)[1]