Два об’єкти різної маси падають під дією гравітації за відсутності опору (наприклад у вакуумі) з однаковою швидкістю – такі наслідки експерименту, який вперше у 17-му столітті провів Галілео Галілей на Пізанській вежі. Згодом цю теорію розширив Альберт Айнштайн, включивши її у свою Загальну теорію відносності. Сучасний експеримент на космічному супутнику перевірив її на міцність.

За минулі століття фізики знову і знову ставили той самий експеримент, однак результат завжди залишався незмінним – у фізичних рівняннях прискорення вільного падіння та гравітаційного тяжіння маси об’єктів завжди скорочувалися і тому не впливали на результат.

Експеримент Галілео у найбільшій в світі камері глибоко вакууму. Джерело: BBC

З появою квантової механіки у 20-му столітті відбувся фундаментальний зсув. Фізики не могли поєднати Загальну теорію відносності, яка описувала рух об’єктів у викривленому просторі, з квантовими явищами. Деякі фізики почали думати, що через це має існувати виняток для цієї теорії.

Нещодавно дослідники з Франції вигадали експеримент, за умовами якого два предмети мали падати у вакуумі впродовж двох років. Так у камері космічного супутника місії MICROSCOPE опинилися два шматки металу. Їхнє головне призначення було чітким: виявити виняток у старій теорії, якщо такий мав місце.

У пристрої під назвою T-SAGE (Twin-Space Accelerometer for Gravity Experiment) були розміщені два шматки платино-родієвого сплаву та один шматок титан-алюміній-ванадієвого сплаву. TSAGE встановили на борту супутника та запустили у космос у квітні 2016 року.

T-SAGE забезпечив умови, які виключали вплив сторонніх чинників на експеримент, як от сонячне світло чи вібрації. Його сенсори також з надзвичайною точністю фіксували силу, необхідну для утримання зразків. Результати T-SAGE показали, що зразки дійсно падали з однаковим прискоренням, хоча й мали різний склад та масу. Їхня швидкість відрізнялась в межах двох трильйонних відсотка. Тож, дослідники з упевненістю заявили, що не побачили порушення теорії у зв’язку з взаємодією гравітації та матерії.

Поки що все залишається на своїх місцях: куля для боулінгу та пір’їнка у вакуумі падатимуть з однаковою швидкістю, і квантові ефекти не мають змінити цього.

Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.231102.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

21 Shares:
Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *

Перегляньте також