Исследователи подтвердили работу принципа эквивалентности сил гравитации и инерции (слабой эквивалентности) с рекордной точностью. Об этом пишет «Хайтек».
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.
Художественная иллюстрация проверки принципа слабой эквивалентности. Изображение: Carin Cain, APS
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.
