За допомогою тесту підтвердили загальну теорію відносності Ейнштейна

Дослідники підтвердили роботу принципу еквівалентності сил гравітації та інерції (слабкої еквівалентності) з рекордною точністю.

Міжнародна група дослідників опублікувала в журналі Physical Review Letters результати останніх експериментів з перевірки принципу слабкої еквівалентності. Коректність ключового постулату загальної теорії відносності підтвердилася в експериментах з точністю вимірювань до 10-15 (однієї квадрильйонної частки).

Загальна теорія відносності, опублікована Альбертом Ейнштейном в 1915 році, описує, як працює гравітація і як вона пов’язана з часом і простором. Але оскільки вона не враховує спостереження за квантовими явищами, дослідники шукають відхилення від теорії зі зростаючим рівнем точності і в різних ситуаціях.

У космічному експерименті, який проводиться на спеціальному супутнику MICROSCOPE, вчені вимірюють коефіцієнт Етвеша, який пов’язує прискорення двох вільно падаючих об’єктів, з надзвичайно високою точністю. Згідно з принципом еквівалентності сил гравітації і інерції, об’єкти в гравітаційному полі падають однаково, коли на них не діють ніякі інші сили, навіть якщо вони мають різні маси або склади.

Щоб виміряти коефіцієнт Етвеша, дослідники відстежували прискорення тестових мас зі сплаву платини і титану, коли вони оберталися навколо Землі на супутнику MICROSCOPE. Експериментальний прилад використовував електростатичні сили, щоб утримувати пари тестових мас в одному і тому ж положенні відносно один одного, і шукав потенційні відмінності в цих силах, які вказували б на відмінності в прискореннях об’єктів.

Результати дослідження показали, що при вимірах з точністю до 10-15 (однієї частки на мільйон мільярдів) відмінності в прискореннях відсутні, а значить, принцип еквівалентності продовжує працювати. Вчені планують нові експерименти, щоб підвищити точність на два порядки до 10-17.