Einstein Yine Haklı – Serbest Düşüş İlkesinin En Hassas Ölçümü Teoriyi Doğruluyor

Hangisi daha ağırdır: bir kilogram tüy mü yoksa bir kilogram kurşun mu? Bu eski şaka aslında fizikçiler için bir şaka değil - Galileo'nun zamanından beri, yerçekimi alanındaki cisimlerin aynı ivmeyi deneyimlediğini göstermeye çalışıyorlar. Bu, serbest düşüşün evrenselliğidir ve şimdi 1000 trilyonda birden daha azına kadar doğru olduğu kanıtlanmıştır.

Physical Review Letters ve Classical and Quantum Gravity dergisinin özel sayısında yer alan makalelerde bildirildiği gibi, araştırmacılar Einstein'ın genel göreliliğinin temel taşı olan Zayıf Eşdeğerlik İlkesini tam olarak test etmek için özel bir uydu kullandılar. Başka bir kuvvetin etki etmediği bir yerçekimi alanında, farklı malzemelerden yapılmış ve farklı kütlelere sahip iki cismin aynı ivmeye maruz kalması beklenir.

Bunu test etmek için bilim insanları MICROSCOPE uydusunu inşa ettiler. İçine iki eş merkezli silindirik test kütlesi yerleştirdiler: bir titanyum ve bir platin-rodyum alaşımı. Bu kütleler hareketsiz tutuldu ve elektrostatik ivmeölçerlerle izlendi. Eşdeğerlik ilkesinin ihlali, iki kütlenin farklı ivmelere sahip olduğunu görecektir.

Galileo'nun bunu, Pisa Kulesi'nden farklı kütlelerde gülleler atarak kanıtladığı söylenir. Apollo 15 komutanı David Scott bunu Ay'da bir tüy ve çekiçle yaptı. Bu deney, bu anlayışı 10¹⁵'te bir hassasiyete getirdi.

Côte d'Azur Gözlemevi’nde bilim insanı ve MICROSCOPE ekibinin üyesi Gilles Métris bir açıklamada, "Gelecekteki herhangi bir teori için yeni ve çok daha iyi kısıtlamalarımız var, çünkü bu teoriler bu düzeyde eşdeğerlik ilkesini ihlal etmemelidir." dedi.

En son veriler, 2017'de yayınlanan ilk sonuçlardan 10 kat, Dünya'da yapılabileceklerden ise 100 kat daha iyi. Ekip, yeni bir uyduyla hassasiyeti daha da ileri götürmenin ve belki de 100 kat daha hassas hale getirmenin yolları olduğunu öne sürüyor.

Fransız havacılık laboratuvarı ONERA'da bilim insanı ve MICROSCOPE ekibinin üyesi Manuel Rodrigues, "En az bir on yıl veya belki yirmi yıldır, bir uzay uydu deneyi ile herhangi bir gelişme görmüyoruz." diye ekledi.

Zayıf Eşdeğerlik İlkesini test etmek, bilim insanlarının Einstein'ın yanıldığını kanıtlamalarının bir yolu değildir. Genel Görelilik, şu ana kadarki en iyi yerçekimi teorimizdir, ancak kuantum mekaniği ile pek iyi çalışmaz. Yerçekimini en yüksek hassasiyetle araştırmak, bu ikisini nasıl uzlaştıracağımız konusunda bize fikir verebilir.

Bu içerik IFLSCIENCE’da yayınlanmıştır.