Harms, M.: Zur Beobachtungstechnik des Libellensextanten.
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Zur Beobachtungstechnik des Libellensextanten.
Von Dr. M. Harms.
Die von Herrn Dr. Michler mitgeteilten Beobachtungsreihen mit Hilfe des
Libellensextanten (Ann. d. Hydr. 1933, S. 254) gestatten eine Auslegung, die zu
yerade entgegengesetzten Folgerungen führt.
Die. Libellenblase des Sextanten folgt dem Scheinlot, der Resultierenden aus
Schwerkraft und Trägheitskräften. Zur Vereinfachung der Darstellung ist im
folgenden angenommen, daß dieses Folgen verzögerungsfrei vor sich gehe; die
Schlüsse bleiben aber auch in Kraft, wenn eine — in Wirklichkeit wohl meist
sehr geringe — „Phasenverschiebung“ zwischen Scheinlot und Libellenblase
vorliegt.
Trägheitskräfte entstehen, wenn das Instrument eine Beschleunigung erfährt.
Vertikalgerichtete Beschleunigungskomponenten ergeben auch vertikale Träg-
heitskräfte, die bei der Zusammensetzung mit der Schwerkraft deren Richtung
nicht fälschen; sie sind also unschädlich. Horizontalkomponenten aber setzen
sich mit der Schwerkraft zu einem Scheinlot zusammen, das von der Senkrechten
abweicht. Praktisch wird auch hier nur die Komponente in der Richtung des
Beobachtungsazimuts, d. h. in der Längsrichtung der Libelle, zur Wirkung kommen.
Für einen Beobachter auf schlingerndem oder stampfendem Schiff wird nun das
Scheinlot in mehr oder weniger regelmäßigen Ausschlägen über das wahre Lot
hin- und herpendeln, und das Scheinlot und mit ihm die Libelle steht einen
Augenblick lang still, wenn die Störbeschleunigung, den höchsten Wert erreicht
und wieder abnimmt. Also: Steht die Libelle, so steht sie falsch; durch die
richtige, der Schwerkraft entsprechende Lage läuft sie durch, So erklärt sich
ohne weiteres, warum „nicht selten die bei der Beobachtung als gut gelungen
bezeichneten Messungen sich bei der dann folgenden Auswertung als falsch er-
weisen“ (a,a.O,, S. 257). Die dort gegebene Erklärung, daß man durch „Brem-
sung der Beschleunigungsbewegung der Libellenblase“ „scheinbare Ruhestellungen“
schaffe, dürfte nicht zutreffen, Man kann wohl durch zusätzliche Bewegungen
des Instrumentes die Blase zur Ruhe bringen. Ist dabei das Instrument im Raum
unbeschleunigt, so wird die Messung richtig. Aber die Blase steht auch, wenn
man die Horizontalbeschleunigung des Instrumentes für kurze Zeit durch Zu-
gsatzbewegung zu einem konstanten Wert ergänzt; in diesem Falle wird die
Messung falsch. Wäre dieser Fehler allein oder auch nur in nennenswertem
Maße neben anderen vorhanden, so müßte man ganz regellose Streuungen er-
warten. Wie weiter unten näher auseinandergesetzt wird, ist das aber hier
keineswegs der Fall.
Die mitgeteilten Überlegungen drängten sich mir auf, als ich bei der Aus-
wertung von Flugzeugbeobachtungen die Erfahrung machte, daß eine ganze
Reihe von Messungen Fehler im Bereich von etwa 1° 0’ bis 1° 20’ nach einer Seite
hin aufwies, Die Messungen zeigten also einen systematischen Fehler von etwa
1° 10’ mit Schwankungen von etwa -t 10’; diese Schwankungen erschienen bei den
ziemlich ungünstigen Nebenumständen als auffallend klein, Der große systema-
tische Fehler konnte nicht vom Instrument herrühren, da andere Meßreihen des-
selben Fluges ihn nicht aufwiesen. Eine Erklärung ergibt sich aber, wenn man
annimmt, daß die erste Beobachtung in einem Umkehrpunkt der Pendelung er-
Iolgte, also zur Zeit des größten Ausschlages des Scheinlotes. Wenn man nun
das Instrument nicht völlig verstellt, sondern nachdreht, wie ich damals auch
getan hatte, so wird man in der Meinung, daß die erste Beobachtung einen An-
haltspunkt gegeben hat, im richtigen Sinne nachdrehen, immer die Umkehrpunkte
an derselben Seite erwischen und gar nicht auf den Gedanken kommen, daß es
noch eine zweite Reihe von Paralleleinstellungen geben könnte, die genau 80
„zuverlässig“ sein würde, Man beobachtet also Reihen mit den üblichen Schwan-
kungen, dem richtigen Gang, aber beträchtlichen systematischen Fehlern.
Mit großer, an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit hat bei den Be-
obachtungen von Herrn Dr. Michler der gleiche Einfluß die Hauptrolle ge-
spielt. Sieht man einmal die mitgeteilten Meßreihen daraufhin an, so fällt auf,