Einstein are din nou dreptate: cea mai precisă măsurătoare a principiului căderii libere confirmă teoria

Einstein are din nou dreptate: cea mai precisă măsurătoare a principiului căderii libere confirmă teoria

Universalitatea căderii libere a fost testată la cel mai înalt nivel de precizie de până acum. Einstein are dreptate, din nou.

Ce cântărește mai mult: un kilogram de pene sau un kilogram de plumb? Această glumă veche nu este, de fapt, o glumă pentru fizicieni. Încă de pe vremea lui Galileo, ei au încercat să demonstreze că obiectele dintr-un câmp gravitațional experimentează aceeași accelerație. Aceasta este universalitatea căderii libere și acum s-a dovedit a fi corectă la mai puțin de o parte la o mie de trilioane.

După cum se raportează în lucrările din Physical Review Letters și într-un număr special al Classical and Quantum Gravity, cercetătorii au folosit un satelit special pentru a testa cu precizie așa-numitul principiu de echivalență slabă, o piatră de temelie a relativității generale a lui Einstein. Într-un câmp gravitațional, fără alte forțe care să acționeze asupra lor, două obiecte realizate din materiale diferite și cu mase diferite sunt de așteptat să fie supuse aceleiași accelerații.

Pentru a testa acest lucru, oamenii de știință au construit satelitul MICROSCOPE. În el, au plasat două mase de testare cilindrice concentrice: una de titan și una din aliaj de platină-rodiu. Aceste mase au fost menținute nemișcate și monitorizate de accelerometre electrostatice. O încălcare a principiului de echivalență va face ca cele două mase să aibă accelerații diferite.

Se adeverește teoria lui Einstein

Se spune că Galileo a demonstrat acest lucru aruncând ghiulele de tun de diferite mase din Turnul Înclinat din Pisa. De asemenea, comandantul Apollo 15, David Scott, a făcut-o cu o pană și un ciocan pe Lună. Acest experiment a adus această înțelegere la o precizie de o parte în 1015.

„Avem constrângeri noi și mult mai bune pentru orice teorie viitoare, deoarece aceste teorii nu trebuie să încalce principiul echivalenței la acest nivel”, a declarat Gilles Métris, om de știință la Observatorul Côte d’Azur și membru al echipei MICROSCOPE, într-un comunicat.

Cele mai recente date sunt de zece ori mai bune decât rezultatele inițiale publicate în 2017 și de  o sută de ori mai bune decât ceea ce se poate face pe Pământ. Echipa sugerează că există modalități de a împinge precizia și mai mult cu un nou satelit, poate făcându-l de o sută de ori mai precis.

„Timp de cel puțin un deceniu sau poate două, nu vedem nicio îmbunătățire cu un experiment prin satelit spațial”, a adăugat Manuel Rodrigues, om de știință la laboratorul aerospațial francez ONERA și membru al echipei MICROSCOPE.

Testarea principiului echivalenței slabe nu este doar o modalitate pentru oamenii de știință de a demonstra că Einstein a greșit. Relativitatea generală este cea mai bună teorie a gravitației de până acum, dar nu funcționează bine cu mecanica cuantică. Investigarea gravitației cu cea mai înaltă precizie ne-ar putea oferi o perspectivă asupra modului de reconciliere a celor două.