Теорія відносності пройшла чергову перевірку: Ейнштейн знову мав рацію

Автори нового дослідження, опублікованого в журналі Physical Review Letters, із набагато більшою точністю підтвердили, що всі властивості маси еквівалентні. Це дослідження ще більше підтверджує принцип еквівалентності сил гравітації та інерції, який використовував Ейнштейн для створення своєї загальної теорії відносності, пише SciTechDaily.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Один із головних висновків у фізиці свідчить, що різні властивості маси, як-от вага, інерція та гравітація, завжди незмінні стосовно одна одної. Без цього принципу еквівалентності висновки загальної теорії відносності суперечили б один одному, а значить нинішні уявлення про фізику потрібно було б змінити.

Наразі всі дослідження підтверджують принцип еквівалентності, але, згідно з квантовою теорією, деякі порушення мають існувати. Тому вчені знову й знову повертаються до перевірки принципу еквівалентності сил гравітації та інерції, щоб розібратися в невідповідностях між двома фундаментальними теоріями у фізиці.

Під час нового дослідження вчені з Німеччини довели з набагато більшою точністю, що пасивна гравітаційна маса й активна гравітаційні маси завжди еквівалентні незалежно від складу цих мас.

Наразі відомо, що інертна маса чинить опір прискоренню, тому, коли ви їдете в машині, то вас може притиснути до сидіння. Що стосується пасивної гравітаційної маси, то вона реагує на гравітацію та призводить до того, що ви можете мати саме таку вагу на Землі. А активна гравітаційна маса стосується сили гравітації, яка створюється об'єктом, але якщо точніше, то до розміру гравітаційного поля цього об'єкта.

Якщо припустити, що пасивна й активна гравітаційні маси не еквівалентні та їхнє співвідношення залежить від складової об'єкта речовини, то різні такі об'єкти з різними центрами маси будуть самі себе прискорювати.

Якщо взяти Місяць, склад ядра та зовнішньої кори якого відрізняється, то він має зміщені один відносно одного центри мас. Це означає, що Місяць має прискорюватися.

Це можна перевірити за допомогою лазерів, які спрямовують на відбивачі, залишені на Місяці ще на початку 70-х років минулого століття. За всі останні 50 років учені мають дані про час проходження лазерних променів до Місяця та назад на Землю.

Автори нового дослідження провели аналіз цих даних і вивчили можливу наявність ефекту від існування відмінностей у різних масах. Але нічого такого вони не виявили та з'ясували, що обидві маси еквівалентні, як і раніше, але цього разу їм вдалося значно збільшити точність вимірів, щоб знову підтвердити висновки Ейнштейна. І ця точність у 100 разів вища, ніж у попередньому дослідженні, яке проводили ще 36 років тому.

Еквівалентність властивостей маси є фундаментальною для загальної теорії відносності Ейнштейна. З огляду на це і еквівалентність інертної та пасивної гравітаційної маси, і еквівалентність пасивної та активної гравітаційної маси постійно перевіряються, і точність результатів стає дедалі вищою, що й показало нове дослідження.

Як уже писав Фокус, фізики за допомогою Великого адронного колайдера продовжують знаходити нові частинки, яких раніше ніколи не бачили. Тепер стало відомо, що вчені виявили перший пентакварк, який містить дивний кварк.