ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ผ่านการทดสอบ

เกิดอะไรขึ้นนักวิทยาศาสตร์ได้ส่งดาวเทียมขึ้นสู่อวกาศเพื่อทดสอบหลักการสมมูลที่อ่อนแอของไอน์สไตน์ด้วยความแม่นยำสูงสุด

ทำไมถึงสำคัญหลักการสมมูลอ่อนเป็นส่วนสำคัญของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ผลการทดสอบเหล่านี้ยังสนับสนุนทฤษฎีแกนกลางของจักรวาลของเราที่ได้รับการสนับสนุนเป็นอย่างดีในปี 1916 Albert Einstein กล้าประกาศว่าไอแซก นิวตันคิด ผิด ไม่ เขากล่าว แรงโน้มถ่วงไม่ใช่แรงลึกลับที่เล็ดลอดออกมาจากโลก

ในทางกลับกัน ไอน์สไตน์จินตนาการว่าพื้นที่และเวลาถูกบิดเป็นตารางแบบหลายมิติ และเชือกผูกรองเท้าของตารางนี้ก็เหมือนคลิปหนีบกระดาษที่คลายออก งอได้; ปั้นได้ เพียงเพราะว่าเรามีอยู่ในตาข่ายจับต้องไม่ได้แบบนี้ เขาเชื่อว่าร่างกายของมนุษย์ธรรมดาๆ ของเราประสบกับส่วนหน้าของแรงที่ยึดเราไว้กับพื้น เราเรียกแรงโน้มถ่วงนั้นว่า

(หากนั่นทำร้ายสมองของคุณ ไม่ต้องกังวล นี่คือบทความที่อุทิศให้กับการ ทำลายแนวคิดนี้ )

และในขณะที่นักคณิตศาสตร์อัจฉริยะกล่าวถึงแนวคิดที่น่าสับสนนี้ว่าเป็นทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขา ซึ่งเป็นชื่อที่ติดอยู่ เพื่อนร่วมงานของเขาเรียกมันว่า “ใช้ไม่ได้โดยสิ้นเชิงและไร้สาระ” ซึ่งเป็นชื่อที่ไม่เป็นเช่นนั้น ความคิดที่ทำให้มึนงงของ Einstein ยังคงไม่สะดุด สถานที่ตั้งของมันยังคงเป็นจริงทั้งในเครื่องชั่งที่เล็กที่สุดและขนาดใหญ่ที่เข้าใจยาก ผู้เชี่ยวชาญพยายามจะเจาะรูซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ทฤษฎีสั มพัทธภาพทั่วไปมีชัยเสมอ

และในวันพุธ ต้องขอบคุณการทดลองดาวเทียมที่มีความทะเยอทะยาน นักวิทยาศาสตร์ได้ประกาศอีกครั้งว่า ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้พิสูจน์ตัวเองแล้วว่าเป็นความจริงพื้นฐานของจักรวาลของเรา ทีมงานได้ดำเนินการสิ่งที่เรียกว่า “การทดสอบที่แม่นยำที่สุด” ของหนึ่งในประเด็นสำคัญของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป โดยตั้งชื่อว่าหลักการสมมูลที่อ่อนแอ โดยมีภารกิจที่เรียกว่ากล้องจุลทรรศน์

Manuel Rodrigues นักวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการการบินและอวกาศของฝรั่งเศส กล่าวว่า “ผมทำงานเกี่ยวกับเรื่องนี้มากว่า 20 ปีแล้ว และผมรู้ว่าโชคดีที่ได้เป็นผู้จัดการโครงการเครื่องมือวิทยาศาสตร์และผู้ร่วมวิจัยในภารกิจนี้ ONERA และผู้เขียนผลการศึกษาใหม่ที่ตี พิมพ์ในวารสาร Physical Review Letters

“นี่เป็นเรื่องยากมากที่จะทิ้งผลลัพธ์ที่น่าทึ่งไว้ในประวัติศาสตร์ฟิสิกส์”การพรรณนาถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ที่จินตนาการถึงจักรวาลZooey Liao / CNETหลักการเทียบเท่าที่อ่อนแอคืออะไร?หลักการเทียบเท่าที่อ่อนแอนั้นเป็นเรื่องแปลก

ค่อนข้างจะบอกว่าวัตถุทั้งหมดในสนามโน้มถ่วงต้องตกในลักษณะเดียวกันเมื่อไม่มีแรงอื่นกระทำต่อมัน ฉันกำลังพูดถึงการรบกวนจากภายนอก เช่น ลม คนที่เตะวัตถุนั้น วัตถุอื่นที่ชนเข้ากับวัตถุนั้น คุณจะได้ ความคิด.และใช่ เมื่อฉันพูดวัตถุทั้งหมด ฉันหมายถึงวัตถุทั้งหมด ขนนก; เปียโน; บาสเก็ตบอล; คุณและฉัน; อะไรก็ตามที่คุณสามารถจินตนาการได้ จริงๆ แล้ว ตามหลักการนี้ต้องตกอยู่ในสภาพเดียวกันทุกประการ

โครงการไมโครสโคปส่งดาวเทียมเข้าสู่วงโคจรของโลกซึ่งมีวัตถุสองชิ้น: โลหะผสมแพลตตินัมและโลหะผสมไททาเนียม “การคัดเลือกขึ้นอยู่กับการพิจารณาด้านเทคโนโลยี” โรดริเกสกล่าว เช่น ว่าวัสดุนั้นง่ายและมีความเป็นไปได้ที่จะทำในห้องปฏิบัติการหรือไม่

แต่ที่สำคัญที่สุดสำหรับการทำความเข้าใจหลักการเทียบเคียงที่อ่อนแอหรือ WEP โลหะผสมเหล่านี้ถูกระเบิดเข้าสู่วงโคจรของโลกเพราะสิ่งที่อยู่บนนั้นอยู่ในสนามโน้มถ่วงของโลกของเราโดยไม่มีแรงอื่นใดกระทำต่อพวกมัน เหมาะสำหรับเกณฑ์การทดสอบ เมื่อดาวเทียมอยู่ในอวกาศ นักวิจัยเริ่มทำการทดสอบเป็นเวลาหลายปีว่าบิตแพลตตินัมและไททาเนียมตกลงในลักษณะเดียวกับที่โคจรรอบโลกหรือไม่

พวกเขาทำ — ในระดับที่แม่นยำอย่างยิ่ง

“ส่วนที่น่าตื่นเต้นที่สุดในโครงการคือการพัฒนาเครื่องมือและภารกิจที่ไม่มีใครเคยทำมาก่อนในระดับความแม่นยำเช่นนี้ โลกใหม่ให้สำรวจ” โรดริเกสกล่าว “ในฐานะผู้บุกเบิกโลกใหม่นี้ เราคาดหวังในแต่ละขณะว่าจะเผชิญกับปรากฏการณ์ที่ไม่เคยเห็นมาก่อน เพราะเราเป็นคนแรกที่เข้ามา”

 

 

Releated