Galileos eksperiment med frit faldende objekter består rumtest, hvilket yderligere beviser ækvivalensprincippet

Et team af forskere fra French Aerospace Lab og ved Côte d'Azur-observatoriet, der arbejder på Frankrigs MICROSCOPE-satellitprojekt, har yderligere bekræftet ækvivalensprincippet ved at genskabe Galileos fritfaldende objekteksperiment i en satellit. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve , gruppen beskriver deres eksperiment og hvorfor det blev udført.

For omkring 450 år siden, Galileo, som nogle har rapporteret, kastede kanonkugler af forskellig størrelse fra det skæve tårn i Pisa for at bevise, at de ville ramme jorden på samme tid. 350 år senere, Einstein udgav sin teori om generel relativitet, som omfattede ækvivalensprincippet, og som Galileo demonstrerede, anført, at genstande med forskellig masse falder med samme hastighed på grund af tyngdekraften. I denne nye indsats, forskerne har udført nogenlunde det samme eksperiment som Galileo, bortset fra at de har gjort det i rummet og målt resultaterne med langt mere præcision.

Forskere fortsætter med at teste ækvivalensprincippet, fordi de mener, at hvis de kan finde en krænkelse, det kunne forene dødvandet vedrørende kvanteteori og generel relativitet.

Det eksperimentelle udstyr ombord på MICROSCOPE-satellitten bestod af en cylindrisk skal sat inde i en anden større cylindrisk skal. Cylindrene var små, selvfølgelig, kun et par centimeter lang, og var lavet af forskellige materialer - det indre af platin og rhodium, den ydre fra meget mindre tæt titanium og aluminium. At køre eksperimentet i rummet fjerner faktorer, der kan forstyrre gravitationskraften, såsom vand, der bevæger sig under jorden. Cylindrene falder frit, når de bevæger sig gennem rummet med et elektrisk felt til stede for at forhindre dem i at svinge fra en lige nedadgående sti. Deres fald måles meget præcist. Eventuelle afvigelser i accelerationen vil blive set som en ændring i det elektriske felt. Holdet rapporterer, at ingen blev fundet. Forskerne rapporterer, at deres eksperiment tilbød 10 gange præcisionen i forhold til tidligere eksperimenter beregnet til at gøre det samme. De bemærker, at de mener, at det i fremtiden vil være muligt at udføre det samme eksperiment med endnu mere præcision ved bedre at kontrollere temperaturen inde i satellitten.

© 2017 Phys.org