science >> Wetenschap >  >> Fysica

Galileos-experiment met vrij vallende objecten slaagt voor ruimtetest en bewijst het equivalentieprincipe verder

Krediet:CNES/D. Ducros

Een team van onderzoekers van het Franse lucht- en ruimtevaartlaboratorium en van het observatorium aan de Côte d'Azur dat aan het Franse MICROSCOPE-satellietproject werkt, heeft het equivalentieprincipe verder bevestigd door Galileo's experiment met vrije vallende objecten in een satelliet na te bootsen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun experiment en waarom het werd uitgevoerd.

Ongeveer 450 jaar geleden, Galileo, zoals sommigen hebben gemeld, gooide kanonskogels van verschillende groottes van de scheve toren van Pisa om te bewijzen dat ze tegelijkertijd de grond zouden raken. 350 jaar later, Einstein publiceerde zijn Theory of General Relativity, waaronder het gelijkwaardigheidsbeginsel, en zoals Galileo aantoonde, verklaarde dat objecten met verschillende massa's met dezelfde snelheid vallen als gevolg van de zwaartekracht. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben ongeveer hetzelfde experiment uitgevoerd als Galileo, behalve dat ze het in de ruimte hebben gedaan en de resultaten veel nauwkeuriger hebben gemeten.

Wetenschappers blijven het equivalentieprincipe testen omdat ze geloven dat als ze een overtreding kunnen vinden, het zou de impasse met betrekking tot de kwantumtheorie en de algemene relativiteitstheorie kunnen verzoenen.

De experimentele apparatuur aan boord van de MICROSCOPE-satelliet bestond uit een cilindrische schaal in een andere grotere cilindrische schaal. De cilinders waren klein, natuurlijk, slechts een paar centimeter lang, en waren gemaakt van verschillende materialen - de binnenste van platina en rhodium, de buitenste van veel minder dicht titanium en aluminium. Door het experiment in de ruimte uit te voeren, worden factoren verwijderd die de zwaartekracht kunnen verstoren, zoals water dat ondergronds beweegt. De cilinders vallen in vrije val terwijl ze door de ruimte bewegen met een elektrisch veld om te voorkomen dat ze van een recht neerwaarts pad afdwalen. Hun val wordt zeer nauwkeurig gemeten. Elke afwijking in versnelling zou worden gezien als een verandering in het elektrische veld. Het team meldt dat er geen werd gevonden. De onderzoekers melden dat hun experiment 10 keer de precisie bood van eerdere experimenten die bedoeld waren om hetzelfde te doen. Ze merken op dat ze denken dat het in de toekomst mogelijk zal zijn om hetzelfde experiment met nog meer precisie uit te voeren door de temperatuur in de satelliet beter te regelen.

© 2017 Fys.org