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討論區 => 天文新知 => 主題作者是: peter 於 2022-09-15 12:58:40



主題: 廣義相對論再次通過大規模實驗測試,未找到弱等效原理裂縫
作者: peter2022-09-15 12:58:40
廣義相對論再次通過大規模實驗測試,未找到弱等效原理裂縫
https://technews.tw/2022/09/15/einstein-theory-of-general-relativity-microscope-weak-equivalence-principle/

愛因斯坦的廣義相對論自一個多世紀前存在至今,正確性驚人到難以撼動。一組研究人員想測試廣義相對論中的弱等效原理,在 MICROSCOPE 衛星上測量不同物體自由落體的加速度,而實驗結果表明兩者加速度差異不超過 0.0000000000000001,或者說沒有找到偏離、違反弱等效原理的任何情況。

阿爾伯特·愛因斯坦於 1915 年發表了廣義相對論,描述引力如何運作、和時間與空間的關聯,但該理論未考慮到量子現象,因此科學家這一個世紀以來,一直透過不斷提高精度的儀器尋找和理論出現的偏差,這將暗示一種新的相互作用或自然力,能將相對論與量子物理學、粒子物理學結合成統一的萬物理論。其中,測試弱等效原理(weak equivalence principle,WEP)是其中一種方法。

根據弱等效原理,一個引力場中的不同物體就算質量、成分不同,在沒有其他力影響之下都會以相同方式下落。

為了進行測量,法國太空實驗室 Manuel Rodrigues 團隊利用 2016 年升空的 MICROSCOPE 衛星設計新實驗來測量 Eötvös 比率,儀器使用靜電力將成對的金屬圓柱體(300 克的鈦外圓柱體和 402 克的鉑內圓柱體)維持在相對於彼此的位置,當它們以近乎完美的自由落體長時間繞地球運行,重力影響柱體造成的任何差異都會導致它們相對於彼此移動。

這場大規模實驗結果表明,弱等效原理依然沒有出現任何裂縫,Eötvös 參數被限制在 1.1 x 10 ^-15 ,或者說兩物體加速度的差異不到 0.0000000000000001。

至今科學家已進行過如此多廣義相對論測試,一些物理學家甚至懷疑限制等效原理的結果可能永遠不會出現在實驗,而愛因斯坦將永遠被證明是正確的。


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https://www.cnbeta.com/articles/science/1316439.htm

当地时间周三,得益于一项雄心勃勃的卫星实验,科学家们宣布,广义相对论再次证明自己是我们宇宙的一个基本真理。该团队对广义相对论的一个关键方面进行了所谓的“最精确的测试”,即弱等价原理,其任务被称为显微镜。

法国航空航天实验室ONERA的科学家Manuel Rodrigues说道:“我已经在这个课题上工作了20多年,我意识到我很幸运能够成为科学仪器的项目经理和这项任务的共同调查员。这在物理学史上留下如此卓越的成果是非常罕见的。”Rodrigues是发表在《Physical Review Letters》上的相关新研究的作者。


WIKI
等效原理共有兩個不同程度的表述:弱等效原理及強等效原理。

弱等效原理原是指觀測者不能在局部的區域內分辨出由加速度所產生的慣性力或由物體所產生的引力,而它是由引力質量與慣性質量成正比例這一事實推演出來,這個關係首先是由伽利略及牛頓用一系列的實驗斷定出來