Gravitations - Experimente :  Zur Diskussion

Franz Heeke

1. Hintergrund

1982 wurde mir das deutsche Patent Nr. 2821827 erteilt fuer ein Geraet (eingeordnet als Getriebe), welches von Gravitations- oder Beschleunigungs- Kraeften getrieben wird. Die grundsaetzliche Funktion wurde im Patentamt Muenchen mit Hilfe eines groben Modells demonstriert und bewiesen. Es gelang nach Patent- Erteilung aber nicht, eine Firma oder Institution fuer die Weiterentwicklung zu interessieren. Die Gebuehren- Zahlung wurde spaeter eingestellt. Der Patentschutz ist damit schon länger erloschen.

Die damaligen Ideen werden hier nochmals zur Diskussion gestellt fuer den Fall, dass sich vielleicht juengere Bastler oder Wissenschaftler fuer die Sache interessieren.

2. Experimentier - Geraet

Die Funktion des patentierten Geraetes ist nachstehend skizziert (Figure 1): In einem Gestell (frame) ist ein groesseres Rad (Wheel) drehbar gelagert. In oder an diesem Rad drehen sich Planeten-Raeder mit exzentrisch angebrachten Massen. Die Planeten- Raeder werden von einem internen Antrieb (drive) so angetrieben, dass die exzentrischen Massen den skizzierten Positionen folgen. Der Schwerpunkt des grossen Rades liegt dann immer ausserhalb der Drehachse, und durch Schwerkraft- Einwirkung dreht und beschleunigt sich das Rad in Pfeilrichtung. Der Elektromotor des Antriebs ist innerhalb des grossen Rades angebracht. Er laeuft mit um, die Stromzufuhr erfolgt ueber Schleifringe. Es sind natuerlich auch andere Antriebe denkbar, was fuer die Funktion aber unerheblich ist.


 

Das beschriebene Geraet kann zum Antrieb irgendwelcher Spiel- oder anderer Vorrichtungen dienen, daneben aber auch zum Messen von Gravitations- und Beschleunigungs- Kraeften. Die messbare Strom- Aufnahme des Motors ist im Beispiel abhaengig von der einwirkenden Schwerkraft, und von der Drehzahl des Rades. Dabei waechst der Leistungs- Bedarf des Motors in der Beschleunigungs- Phase im Quadrat der Geschwindigkeit, mit welcher die Massen gegen die Gravitation angehoben werden. Die Messung wird also umso genauer, je hoeher die Drehzahl des Rades ist.

Wenn das beschriebene Geraet so gesteuert wird, dass der Schwerpunkt unterhalb der Drehachse liegt (Figure 2), reagiert es auf horizontal einwirkende Gravitations- oder Beschleunigungs- Kraefte. Dabei muss der interne Antriebs- Motor immer dann messbare Arbeit leisten, um  die Planeten- Raeder in der skizzierten Position zu halten, wenn horizontale Beschleunigungen auftreten.


 
 

3. Anwendungs-Moeglichkeiten

Vor Diskussion wissenschaftlicher Experimente seien hier einige praktische Anwendungs- Moeglichkeiten aufgezeigt:

Das skizzierte Rad funktioniert selbstverstaendlich auch ohne Gestell (Figure 3). Es rollt dann unter Einwirkung der Schwerkraft in Pfeilrichtung ab (Rhoenrad- Prinzip). Dabei muss der interne Antriebs- Motor ueber mitgefuehrte Batterien mit Strom versorgt werden.

Ein solcherart rollendes Rad ist in verschiedener Weise einsetzbar,

- zum Beispiel koennen ferngesteuerte Baelle im Fussball- Stadion waehrend der  Spielpause mit Werbe- Aufschriften hin und her laufen, zur Unterhaltung der Zuschauer.

- ferngesteuerte Baelle oder Rollen koennen auch eingesetzt werden, um Ertrinkenden  zu helfen, oder aber ueber unbefahrbare Flaechen zu rollen (Oel- Teppiche auf See, bruechiges Eis, Sumpfgebiete etc.)


 

In der Messung von Beschleunigungen bietet das Geraet (Figure 2) wahrscheinlich praktische Vorteile gegenueber ueblichen Beschleunigungs- Messgeraeten in speziellen Faellen:

- Durch Drehen des Geraetes um die horizontale Achse kann festgestellt werden,  aus welcher Richtung eine Beschleunigung einwirkt.

- Mit mehreren Raedern ausgestattet, kann das Geraet die Beschleunigungen auch sehr  turbulenter Bewegungen aufzeichnen (Quer- Beschleunigung in Fahrzeugen etc.).

Daneben sind weitere praktische Anwendungen denkbar.
 

4. Wissenschaftliche Fragen

Bei seinerzeitigen Ueberlegungen zur Weiterentwicklung des Geraetes kamen folgende wissenschaftliche Fragen auf:

4.1 Mess - Genauigkeit

Welche Genauigkeit im Messen einer Gravitation ist mit dem Geraet erreichbar?

Bekanntlich reagieren Luft- und Wasser- Massen der Erde auf die Anziehungs- Kraft von Sonne und Mond sehr ausgepraegt (Gezeiten). Dabei wirken die externen Gravitations- Kraefte logischerweise auch auf andere bewegliche Massen ein (Satelliten, Flugzeuge). Kann man sie vielleicht mit dem beschriebenen Geraet nachweisen?

Das Geraet kann selbstverstaendlich so aufgestellt werden, dass etwa die Anziehungs- Kraft der auf- oder untergehenden Sonne horizontal auf die beweglichen Massen einwirkt (Figure 4). Wenn das Rad dann mit einer Anfangs- Drehzahl laeuft (angetrieben durch einen aeusseren Antrieb), muss der interne Antrieb Arbeit leisten, um die exzentrischen Massen gegen die Sonnen- Anziehung in Position zu halten. Betraegt die "Hub- Geschwindigkeit" der exzentrischen Massen gegen die Sonne 10-20 m/s, muss der interne Motor nach grober Kalkulation eine Leistung von mehreren Milli- Watt aufbringen pro Kilogramm exzentrischer Masse. Elektrische Leistungen in dieser kleinen Groessen- Ordnung sind grundsaetzlich messbar. Es ergibt sich nur die Frage, ob diese sich im vorliegenden Fall von den unvermeidlichen Reibungsverlusten abheben.


 
 

4.2 Reaktions - Kraefte

Welche aeusseren Reaktions- Kraefte treten auf, wenn sich das Rad (Figure 1) beschleunigt? Daran, dass es sich beschleunigt, gibt es keinen Zweifel, und nach physikalischen Gesetzen erwartet man bei einer Beschleunigung irgendeine Reaktion.

Meiner Meinung nach uebt das diskutierte Geraet in der Beschleunigungs- Phase einen zusaetzlichen Druck aus auf die Unterlage. Es ist in dieser Phase "schwerer" als im Ruhe- Zustand. Bei meinen damaligen Experimenten wurde das einfache Modell auch auf eine Waage gestellt. Beim Anlaufen des Rades schlug die Waage aus. Da diese Phase aber sehr kurz war (< 1 s), war ein eindeutiger Nachweis kaum moeglich.

Wir wissen, dass ein Koerper in einem aufwaerts beschleunigten Aufzug "schwerer" ist als im Ruhe- Zustand (Einsteins Kasten- Experiment). Im skizzierten Geraet (Figure 1) werden die exzentrischen Massen kontinuierlich aufwaerts beschleunigt. Das fuehrt zu der Frage, ob Einsteins Kasten- Experiment auch gilt, wenn eine geradlinige Aufwaerts- Beschleunigung in eine Rotations- Beschleunigung uebergeht. Wenn ja, ist das patentierte Geraet in der Beschleunigungs- Phase tatsaechlich "schwerer" als im Ruhezustand.
 

4.3 Satelliten - Steuerung

Das skizzierte Geraet funktioniert meiner Meinung nach auch im Weltall. Es kann dann so gesteuert werden, dass die exzentrischen Massen wahlweise etwa gegen die Gravitation der Erde, oder des Mondes, oder der Sonne, "angehoben" werden. Durch einen aeusseren Antrieb wird man das Rad dabei auf eine hohe Anfangsdrehzahl bringen, um die Wirkung zu verstaerken.

Der Vorteil einer solchen Anordnung erscheint klar: Es wird ein Drehimpuls erzeugt, ohne dass im Raumfahrzeug ein Gegen- Drehmoment entsteht. Wenn dazu die vermutete Reaktions- Kraft in Richtung der angepeilten Gravitations- Masse auftritt (4.2), kann das Geraet in Raumfahrzeugen zur Erzeugung von Steuer- Kraeften eingesetzt werden. Experimente in dieser Richtung, unter Bedingungen der Schwerelosigkeit, duerften durchfuehrbar sein bei "Parabelfluegen".
 

5. Ausblick

Die vorstehend beschriebenen Ueberlegungen (4.1 - 4.3) sind bisher weder theoretisch noch praktisch bewiesen. Fuer eine praktische Ueberpruefung muessen verfeinerte kostenintensive Geraete gefertigt werden.

Natuerlich habe ich vor 20 Jahren und später auch versucht, das Forschungs-Ministerium und Fach-Institute fuer meine Forschungs-Vorschlaege zu interessieren. Das blieb aber ohne Ergebnis. Damit waere es damals wahrscheinlich sinnvoll gewesen, zunaechst die praktische Anwendung des Geraetes  zu betreiben (Ball mit Werbe- Aufschrift etc.). Moeglicherweise haette man damit genuegend Einnahmen erzielt, um wissenschaftliche Experimente zu finanzieren. Das ist nicht geschehen, nun bleibt es juengeren Experten ueberlassen, meine Ideen entweder zu bestaetigen oder aber zu widerlegen.

In der Vergangenheit haben viele Erfinder versucht, ueber Schwerkraft- Geraete verschiedene Arten eines "Perpetuum Mobile" zu entwickeln. Zur Klarstellung darf darauf verwiesen werden, dass das beschriebene Geraet mit solchen Bemuehungen natuerlich nichts zu tun hat.

Das patentierte Geraet funktioniert grundsaetzlich nach dem Schaukel- Prinzip (Figure 5): Ueber Zufuhr potenzieller Energie wird ein Drehimpuls erzeugt. Beim Rundum- Schaukeln, wie hier in der Skizze,  wird das Körpergewicht jeweils im unteren Punkt  angehoben. In meinem Gerät werden die exzentrischen Massen kontinuierlich "angehoben".

Die von mir an anderer Stelle beschriebenen "Schwenkeffekte"  Article-2  funktionieren grundsaetzlich  nach dem gleichen Schaukel- Prinzip: Wir kennen das Phaenomen einer rotierenden Flüssigkeit in einem geschwenkten Glas. Beim exzentrischen Schwenken  des Glases wird die Flüssigkeit  gegen Fliehkraefte "angehoben".  Fliehkraefte und Gravitationskraefte sind physikalisch gleichwertig.
 

F. Heeke, Homepage  9-2001 (last updated 04-2003)

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