Исследователи подтвердили работу принципа эквивалентности сил гравитации и инерции (слабой эквивалентности) с рекордной точностью.
Международная группа исследователей опубликовала в журнале Physical Review Letters результаты последних экспериментов по проверке принципа слабой эквивалентности. Корректность ключевого постулата общей теории относительности подтвердилась в экспериментах с точностью измерений до 10-15 (одной квадриллионной доли).
Общая теория относительности, опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915 году, описывает, как работает гравитация и как она связана со временем и пространством. Но поскольку она не учитывает наблюдения за квантовыми явлениями, исследователи ищут отклонения от теории с возрастающим уровнем точности и в различных ситуациях.
В космическом эксперименте, который проводится на специальном спутнике MICROSCOPE, ученые измеряют коэффициент Этвёша, который связывает ускорения двух свободно падающих объектов, с чрезвычайно высокой точностью. Согласно принципу эквивалентности сил гравитации и инерции, объекты в гравитационном поле падают одинаково, когда на них не действуют никакие другие силы, даже если они имеют разные массы или составы.
Чтобы измерить коэффициент Этвёша, исследователи отслеживали ускорение тестовых масс из сплава платины и титана, когда они вращались вокруг Земли на спутнике MICROSCOPE. Экспериментальный прибор использовал электростатические силы, чтобы удерживать пары тестовых масс в одном и том же положении относительно друг друга, и искал потенциальные различия в этих силах, которые указывали бы на различия в ускорениях объектов.
Результаты исследования показали, что при измерениях с точностью до 10-15 (одной доли на миллион миллиардов) различия в ускорениях отсутствуют, а значит, принцип эквивалентности продолжает работать. Ученые планируют новые эксперименты, чтобы повысить точность на два порядка до 10-17.
Читать далее:
Физики объяснили «космическую нестыковку» Хокинга: как это изменит науку
Посмотрите на фотографии Солнца в рекордном разрешении
Космический самолет доставит грузы на МКС и приземлится в обычном «аэропорту»