I6     Das Maryland-Experiment


Eine Forschergruppe der Universität von Maryland (USA) führte den Versuch von Hafele und Keating sozusagen seriös durch. Anstelle gewöhnlicher Verkehrsflugzeuge auf nicht genau bekannten Kursen wurde ein Flugzeug der US-Navy verwendet, dessen Kurs während des ganzen Fluges sehr genau aufgezeichnet wurde. Dieses Flugzeug konnte bis zu 15 Stunden seine Runden drehen und bis in eine Höhe von 35’000 Fuss aufsteigen. Dabei wurde schon während des Fluges die Zeit der drei Atomuhren an Bord mit derjenigen der drei Uhren derselben Bauart am Boden verglichen, indem ständig Laserpulse mit einer Pulsbreite von 0.1 ns ausgetauscht wurden. Die drei fliegenden Uhren wurden sorgfältig gegen Erschütterungen, Temperaturschwankungen, Druckunterschiede und Einflüsse von Magnetfeldern abgeschirmt, und die baubedingten Differenzen zwischen den beteiligten 6 Atomuhren wurden vor, zwischen und nach den Flügen genau ausgemessen und rechnerisch korrigiert.

Nach mehreren Testflügen wurden fünf Hauptflüge mit einer Flugzeit von je 15 Stunden durchgeführt und ausgewertet. Die sechs Uhren gingen vor, zwischen und nach den Flügen alle gleich schnell, während der Testflüge akkumulierte sich aber eine Gangdifferenz, welche genau den Erwartungen nach SRT und ART entsprach. Die folgenden Plots stammen vom zweiten der fünf Flüge, der am 22. November 1975 stattgefunden hat:

Die untere Graphik zeigt mit gespreizter Zeitskala eigentlich dasselbe wie die obere, zusätzlich sind aber die errechneten Einflüsse nach SRT und ART eingezeichnet. Da die Fluggeschwindigkeit (ausser bei den relativ kurzen Phasen bei Start und Landung) weitgehend konstant (und möglichst klein !) gehalten wurde, zeigt sich der ‘Velocity Effect’ praktisch als Gerade.

Beim Einfluss des Gravitationspotentials sieht man schon beim rechten Bild deutlich Knickstellen. Sie rühren daher, dass das Flugzeug zuerst 5 Stunden auf 25’000 Fuss Höhe fliegen musste, bevor es genug Sprit losgeworden war, um auf die nächste Höhe von 30’000 Fuss aufzusteigen. Nach weiteren 5 Stunden war es dann leicht genug, um auf die maximal zugelassenen Gipfelhöhe von 35’000 Fuss zu klettern. Diese ‘Höhenstufen’ sind in der folgenden Graphik noch besonders hervorgehoben:

C.O. Alley konnte mit seinem Team die Prognosen von SRT und ART insgesamt mit einer Genauigkeit von etwa 1.6 % bestätigen. Ein schöner Übersichtsbericht zu diesem Experiment stammt von Alley selber [39]. Diesem Bericht sind auch die Graphiken auf dieser Seite entnommen.