फ्री फॉल में गुरुत्वाकर्षण का मापन

परीक्षण में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के निर्धारण के लिए नए उपकरण

क्षेत्र के उपयोग में पूर्ण ग्रेविमीटर A10, गुरुत्वाकर्षण निर्धारित करने के लिए एक मोबाइल मापने वाला उपकरण © BKG
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गुरुत्वाकर्षण के बिना शायद पृथ्वी पर कोई जीवन नहीं होता और हमारी रोजमर्रा की जिंदगी पूरी तरह से अलग होती। हालाँकि, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रीय रूप से बदलता है, इसलिए इसे न केवल उपग्रहों द्वारा, बल्कि भू-आधारित उपकरणों द्वारा भी फिर से परिभाषित किया जा रहा है। वर्तमान में कार्टोग्राफी और जियोडेसी (बीकेजी) के लिए संघीय एजेंसी वर्तमान में एक नए मोबाइल मापने वाले उपकरण का परीक्षण कर रही है जो न केवल क्षेत्र उपयोग के लिए काफी छोटा है, बल्कि सटीकता को मापने का एक उच्च स्तर भी प्राप्त करता है। उदाहरण के लिए, तथाकथित पूर्ण गुरुत्व गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में उतार-चढ़ाव के कारण गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में परिवर्तन को मापने की अनुमति देता है। भूजल स्तर का पता लगाएं।

गुरुत्वाकर्षण के बारे में विशेष बात इसकी अनियमित शक्ति और वितरण है। क्योंकि आकर्षण मुख्य रूप से पृथ्वी के आंतरिक भाग में चर घनत्व अंतर और पृथ्वी के घूर्णन के केन्द्रापसारक बल द्वारा प्रभावित होता है। लेकिन भले ही कोई भी आम तौर पर यह ध्यान नहीं देता है कि भूमध्य रेखा ध्रुवों की तुलना में थोड़ी हल्की है, वैज्ञानिक गुरुत्वाकर्षण में सूक्ष्म अंतर से महत्वपूर्ण जानकारी प्राप्त कर सकते हैं: भूवैज्ञानिक खनिज संसाधनों की खोज के लिए उनकी मदद का उपयोग करते हैं, और जलवायु शोधकर्ता समुद्र की धाराओं और भू-भौतिकी में परिवर्तन निर्धारित करते हैं। ऊँचाई में बदलाव दिखाते हैं, जिन्हें अन्य तरीकों से हल करना मुश्किल है।

उपग्रह स्थलीय माप के पूरक हैं

"आधुनिक उपग्रह मिशनों जैसे कि CHAMP, GRACE और GOCE के उपयोग ने वैश्विक गुरुत्व क्षेत्र निर्धारण और लौकिक परिवर्तनों की रिकॉर्डिंग की संभावनाओं में काफी सुधार किया है", कार्टोग्राफी और जियोडेसी (BKG) के लिए फेडरल एजेंसी से रेइनहार्ड फॉक बताते हैं। पृथ्वी पर उपग्रह सेंसर की दूरी के कारण, हालांकि, केवल अपेक्षाकृत लंबी-लहर और इस प्रकार गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के बड़े पैमाने पर घटक उच्च सटीकता के साथ imaged हैं। "छोटे पैमाने पर और इसलिए 'उच्च संकल्प' गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र टिप्पणियों के लिए, स्थलीय माप इसलिए अभी भी अपरिहार्य हैं, " फॉक कहते हैं।

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हाल ही में, BKG तथाकथित क्षेत्र निरपेक्ष ग्रेविमीटर का उपयोग कर रहा है। इन उपकरणों में, एक लटके हुए निलंबित संदर्भ बिंदु के खिलाफ एक स्वतंत्र-गिरने वाले परीक्षण द्रव्यमान का प्रक्षेपवृत्त एक लेजर चैंबर के साथ एक निर्वात कक्ष में दर्ज किया जाता है। संबंधित गिरावट की गति से वैज्ञानिक स्थानीय गुरुत्वाकर्षण पर सटीक निष्कर्ष निकाल सकते हैं। "पानी के बड़े निकायों में यातायात या लहरों जैसे पर्यावरणीय प्रभावों को परेशान करने के कारण संदर्भ बिंदु की भिगोना आवश्यक है। यह 'माइक्रोसेनिज़्म' अन्यथा माप परिणामों को बहुत ग़लत ठहराएगा, "फ़ॉक बताते हैं कि डिवाइस कैसे काम करता है। प्रदर्शन

पूर्ण बनाम सापेक्ष माप

रुबिडियम ऑसिलेटर (परमाणु घड़ी) की मदद से समय की माप अत्यधिक सटीक है। नतीजतन, मुक्त गिरावट के दौरान द्रव्यमान का त्वरण नैनोसैकेड के कुछ अंशों के ठीक नीचे निर्धारित किया जा सकता है। लेकिन अब तक उपयोग किए गए सापेक्ष ग्रेविमीटर की तुलना में यह उच्च माप सटीकता केवल कई सुधारों में से एक है। क्योंकि ये वसंत प्रणालियां केवल गुरुत्वाकर्षण के बिंदु के साथ संयोजन के रूप में गुरुत्वाकर्षण की ताकत निर्धारित कर सकती हैं। ऐसा करने के लिए, सापेक्ष गुरुत्वाकर्षण को पहाड़ों में ग्रेविमीटर लाइनों पर माप द्वारा कैलिब्रेट किया जाना था। दूसरी ओर, पूर्ण ग्रेविमीटर, स्वायत्त रूप से संचालित होता है और इस तरह पहले के मापों की मेट्रोलॉजिकल निर्भरता से मुक्त होता है।

निरपेक्ष ग्रेविमीटर A10 - क्षेत्र उपयोग में लचीला g BKG

फालिक कहते हैं, डिवाइस की संवेदनशीलता इतनी अधिक है कि निकटवर्ती क्षेत्र में वर्षा या निर्माण परियोजनाओं के कारण भूजल में उतार-चढ़ाव माना जा सकता है। चूंकि यह गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र निर्धारित करने के लिए संदर्भ बिंदुओं की आवश्यकता नहीं है, वैज्ञानिक माप के बिंदुओं की तुलना में कहीं अधिक लचीले हैं, जितना कि वे हुआ करते थे। यह उन्हें अल्पाइन स्टेशनों जैसे दूरदराज के क्षेत्रों में माप लेने की अनुमति देता है। And नया डिवाइस माप सेटअप को सरल और तेज करना भी संभव बनाता है ताकि क्षेत्र का एक कुशल उपयोग संभव हो सके। फॉक आगे के फायदे बताते हैं। सर्वेक्षण में व्यावहारिक कार्य।

शिक्षा और अनुसंधान मंत्रालय (BMBF) के अनुसंधान और विकास कार्यक्रम "जियोटेक्नोलाजी" से GOCE GRAND II परियोजना के हिस्से के रूप में, स्थलीय गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के मॉडल अब उपग्रह मिशनों के डेटा से जुड़े होंगे। शोधकर्ता दोनों तरीकों के फायदों को संयोजित करना चाहते हैं और इस तरह पिछले गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र मॉडल के सुधार को प्राप्त करते हैं। हालांकि ऐसा होने से पहले, मौजूदा स्थलीय डेटा को पहले नए निरपेक्ष ग्रेविमीटर का उपयोग करके जांचना चाहिए और किसी भी व्यवस्थित त्रुटियों के लिए जांच की जानी चाहिए।

(डॉ। रेनहार्ड फॉक (BKG), 13.04.2006 - AHE)