Noch zu Zeiten von Isaac Newton hat man geglaubt, dass die Schwerkraft astronomischen Objekten wie Planeten vorbehalten ist. Erst durch die Arbeiten von Cavendish (und vor ihm Nevil Maskelyne) konnte man zeigen, dass auch Objekte auf der Erde eine eigene Schwerkraft erzeugen. Durch eine elegante Pendelvorrichtung gelang es Cavendish 1797, die Gravitationskraft zu messen, die von einer 30cm großen und 160kg schweren Bleikugel erzeugt wird. Ein sogenanntes Torsionspendel -- zwei Massen an den Enden eines Stabs, der an einem dünnen Draht aufgehängt ist und frei rotieren kann – wird durch die Gravitationskraft der Bleimasse messbar ausgelenkt. Im Laufe der kommenden Jahrhunderte wurden diese Experimente weiter perfektioniert, um Gravitationskräfte immer genauer zu vermessen. Diese Idee wird hier aufgegriffen und eine Miniaturvariante des Cavendish Experiments aufgebaut. Als gravitative Masse diente zunächst eine 2mm große Goldkugel mit einem Gewicht von 90mg. Das Torsionspendel besteht aus einem 4cm langen und einem halben Millimeter dicken Glasstab, der an einer Glasfaser mit einem Durchmesser von ein paar Tausendstel Millimeter aufgehängt ist. Am Ende des Stabs sind jeweils ähnlich große Goldkugeln befestigt. Die Goldkugel wird vor und zurück bewegt und erzeugt so ein Gravitationsfeld, das sich mit der Zeit ändert. Dadurch schwingt dann auch das Torsionspendel mit dieser bestimmten Anregungsfrequenz. Diese Bewegung, sie beträgt nur einige Millionstel Millimeter, kann dann mit Hilfe eines Lasers ausgelesen werden und lässt Rückschlüsse auf die Kraft zu. Die Schwierigkeit besteht darin, andere Einflüsse auf die Bewegung möglichst klein zu halten. Der größte nicht-gravitative Effekt in unserem Experiment vor dem Umzug ins Conrad Observatorium stammte von seismischen Schwingungen, die durch Fußgänger und den Straßenbahnverkehr rund um unser ehemaliges Labor an der Währingerstraße erzeugt wurden. Die Messdaten konnten wir daher nachts und während der Weihnachtsfeiertage nehmen, an denen nur wenig Verkehr herrscht. Andere Effekte wie elektrostatische Anziehungskräfte konnten durch eine leitende Abschirmung zwischen den Goldmassen auf weit unter die Gravitationskraft gedrückt werden. Dadurch wurde es erstmals möglich das Schwerefeld eines Objekts zu bestimmen, das etwa die Masse eines Marienkäfers hat. Die einzigartigen und sehr viel konstanteren Bedingungen im Observatorium, keinerlei von Menschen verursachte seismische Schwingungen, keine magnetischen Störfelder von Straßenbahnen, Aufzügen und ähnlichem und die sehr konstanten Temperaturbedingungen erlauben uns noch sehr viel genauer zu messen, als in unserem Labor in Wien. Die Masse die das variierende Schwerefeld erzeugt wird hier um den Faktor 1000 verkleinert, damit kommen wir in den Bereich der Planckmasse und können die Schwerkraft auf noch kleineren Skalen untersuchen.
Kann man nun die Masse klein genug machen, dass Quanteneffekte eine Rolle spielen können? Das wird die Zukunft zeigen. Momentan überwiegt noch die Faszination für die Einsteinsche Gravitationstheorie.