Многогодишни наблюдения помогнаха на немски физици да повишат точността на измерванията сто пъти, потвърждавайки равенството на активната и пасивната гравитационна маса. Тяхното съвпадение допълнително потвърждава принципа на еквивалентността, една от ключовите идеи на теорията на относителността на Айнщайн, пишат учените в статия, приета за публикуване в списанието Physical Review Letters. Нейното съдържание може да бъде намерено на портала arXiv.
„Установихме нов, по-точен предел на възможното нарушаване на принципа на еквивалентността на масите, което стана възможно благодарение на многогодишните наблюдения на ъглови рефлектори на Луната. Очакваме още по-точни проверки на теорията на относителността да бъдат проведени в хода на наблюденията на гравитационните взаимодействия между неутронна звезда и бели джуджета в тройната звездна система PSR J0337+1715“, отбелязват физиците.
Нови експерименти потвърждават, че електроните са абсолютно "кръгли"
Под думата „маса“ физиците имат предвид едновременно три понятия, които отразяват как обекти с ненулева маса реагират на гравитационните полета и сами генерират сила на привличане. Тези три понятия, инерционна маса, активна и пасивна гравитационна маса, трябва да бъдат равни както в рамките на класическата теория на гравитацията на Нютон, така и в рамките на принципа на еквивалентността, една от основните концепции в теорията на относителността на Айнщайн.
През последния половин век учените са провели много експерименти, насочени към проверка на тези равенства, и досега нито един от тях не е посочил възможни нарушения на изчисленията на Нютон и Айнщайн. По правило в хода на такива наблюдения изследователите измерват масите на движещи се и стационарни обекти, разположени на Земята и в Космоса. По-специално един от най-точните тестове за инерционна и пасивна гравитационна маса бил извършен през 2022 г. на борда на сондата MICROSCOPE.
Свръхпрецизна проверка на теорията на Айнщайн
Група физици под ръководството на Клаус Лемерцал, професор в университета в Бремен, получили още по-точни свидетелства за съответствието на други два параметъра, пасивна и активна гравитационна маса. Първият отразява колко маса имат обектите, като се вземе предвид как реагират на силата на гравитацията, а вторият – как се променя тяхната маса, като се вземе предвид гравитацията, която генерират.
За сравнение на подобни маси физиците вече много десетилетия използват ъглови рефлектори в продължение на много десетилетия, инсталирани на повърхността на Луната още през миналия век от астронавтите на програмата „Аполо“ и съветските сонди „Луна-17“ и „Луна-21“. Те позволяват на учените да измерват точно разстоянието между Земята и нейния естествен спътник и да проследяват как промените в гравитационното привличане на Луната и Земята влияят на характера на тяхното въртене по орбита.
Физици са готови да възродят алтернативна теория за гравитацията
Авторите на изследването използвали данни, събрани от април 1970 г. до април 2022 г., за да проверят резултатите от минали измервания на разликата между гравитационните маси, получени още в края на ХХ век. Новите наблюдения, както и уточнените резултати от изчисленията на орбитите на Луната, Земята и 14 други големи обекта в Слънчевата система позволили на физиците да подобрят точността на измерванията на около два порядъка.
Според физиците получените данни показват, че активната и пасивната гравитационна маса се разминават с не повече от една трилионна част от процента. Това за пореден път потвърждава теориите на Айнщайн и Нютон и стеснява полето за търсене на възможни прояви на алтернативни теории за гравитацията, обобщават изследователите.
