Падение атомов на китайской станции «Тяньгун» подтвердило теорию гравитации Эйнштейна

Группа физиков воспроизвела знаменитый опыт Галилея с падением тел на борту китайской космической станции «Тяньгун», но вместо грузов, сбрасываемых с башни, использовала два облака охлаждённых атомов рубидия, ядра которых содержали разное число нейтронов, из-за чего атомы обладали немного различающейся массой.

Согласно результатам, опубликованным 28 августа в журнале Science Advances, в ходе эксперимента одновременно измерялось ускорение обоих облаков во время их свободного падения в условиях микрогравитации на станции. Ускорение двух облаков совпало с точностью до 0,05 тысячной доли процента — чрезвычайно высокий уровень точности.

Результат подтверждает слабый принцип эквивалентности: идею о том, что гравитационная и инертная массы эквивалентны независимо от состава объекта. Этот принцип — один из фундаментальных столпов общей теории относительности Альберта Эйнштейна, описывающей гравитацию как искривление пространства-времени.

Предыдущие проверки принципа эквивалентности в космосе проводились с помощью макроскопических металлических цилиндров на борту спутника; этот эксперимент расширил подобные исследования до квантовых объектов, таких как атомы, в условиях орбитальной среды. Более длительные периоды свободного падения, возможные на орбите, позволили добиться более высокой точности измерений, чем в наземных лабораториях, где объекты могут падать лишь на ограниченное расстояние.