«Тяньгун» станциясындағы эксперимент Галилейдің эквиваленттілік принципін растады

Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Қытайдың «Тяньгун» ғарыш станциясындағы екі рубидий атомының бұлты бірдей дерлік үдеумен құлады, деп хабарлайды зерттеушілер 28 тамызда Science Advances журналында. Үдеулер 0,05 мыңнан бір пайыз дәлдікпен сәйкес келді. Нәтиже Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясының негізінде жатқан әлсіз эквиваленттілік принципін растайды.
Негізгі фактілер
- Зерттеушілер Қытайдың «Тяньгун» ғарыш станциясындағы екі суық рубидий атомы бұлтының салыстырмалы үдеулерін өлшеді.
- Екі бұлттың үдеулері 0,05 мыңнан бір пайыз дәлдікпен сәйкес келді.
- Әр бұлттағы атомдардың массасы әртүрлі болды, себебі олардың атом ядроларындағы нейтрондар саны әртүрлі еді.
- Үдеулердің сәйкес келуі гравитациялық және инертті массаның эквиваленттілігін растайды, бұл әлсіз эквиваленттілік принципі ретінде белгілі.
- Әлсіз эквиваленттілік принципі Альберт Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясының негізінде жатыр.
Эксперимент
Ғалымдар Галилейдің гравитациялық тестін Жер орбитасында құлап жатқан атомдармен қайталады. Қытайдың «Тяньгун» ғарыш станциясындағы екі суық рубидий атомының бұлты бірдей дерлік үдеумен құлады. Әр бұлттағы атомдардың массасы әртүрлі болды, себебі олардың атом ядроларындағы нейтрондар саны әртүрлі еді. Зерттеушілер екі бұлттың салыстырмалы үдеулерін өлшеді. Үдеулер 0,05 мыңнан бір пайыз дәлдікпен сәйкес келді.
Эквиваленттілік принципін растау
Үдеулердің сәйкес келуі массаны анықтаудың екі түрлі тәсілінің эквивалентті екенін растайды. Гравитациялық масса объектінің гравитация тартылысына қалай жауап беретінін анықтайды. Инертті масса белгілі бір күш әсер еткенде объектінің қаншалықты үдейтінін анықтайды. Егер екі анықтама эквивалентті болса, теңдеулерде массаның әсері қысқарады және әртүрлі массалы объектілер вакуумда бірдей жылдамдықпен құлайды. Бұл тұжырымдама әлсіз эквиваленттілік принципі ретінде белгілі және ол Альберт Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясының негізінде жатыр.
Ғарыштағы сынақтар
Ғалымдар әлсіз эквиваленттілік принципін Жерде объектілерді, соның ішінде атомдарды тастау арқылы тексерді. Жердегі объектілер тек шектеулі қашықтыққа құлай алады, бұл сынақтардың дәлдігін төмендетеді. Орбитада еркін құлау шексіз жалғаса алады. Спутникте құлап жатқан металл цилиндрлердің ғарыштық сынақтары бұрын әлсіз эквиваленттілік принципін растаған. Атомдар, үлкенірек объектілерден айырмашылығы, кванттық физика заңдарына бағынады, сондықтан олардың басқаша әрекет ететінін тексеру қажет.