Des atomes lâchés à bord de la station chinoise Tiangong confirment la théorie de la gravité d'Einstein

Une équipe de physiciens a reproduit la célèbre expérience de la gravité de Galilée à bord de la station spatiale chinoise Tiangong, mais au lieu de poids lâchés du haut d'une tour, elle a utilisé deux nuages d'atomes de rubidium refroidis dont les noyaux contenaient un nombre différent de neutrons, leur donnant des masses légèrement différentes.

Selon les résultats publiés le 28 août dans Science Advances, l'expérience a mesuré simultanément l'accélération des deux nuages tandis qu'ils tombaient librement dans l'environnement de microgravité de la station. Les deux nuages présentaient une accélération concordante à 0,05 millième de pourcentage près — un niveau de précision extraordinaire.

Ce résultat confirme le principe d'équivalence faible : l'idée selon laquelle la masse gravitationnelle et la masse inertielle sont équivalentes, quelle que soit la composition de l'objet. Ce principe constitue un pilier fondamental de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, qui décrit la gravité comme une déformation de l'espace-temps.

Les tests précédents du principe d'équivalence menés dans l'espace utilisaient des cylindres métalliques macroscopiques à bord d'un satellite ; cette expérience a étendu ces travaux à des objets quantiques, comme des atomes, en environnement orbital. Les périodes de chute libre prolongées possibles en orbite ont permis une précision de mesure supérieure à celle que peuvent atteindre les laboratoires terrestres, où les objets ne peuvent tomber que sur une distance limitée.