弱等価原理は、一般相対性理論の重要な構成要素です。 この原理は、重力場内の物体は、質量や組成が異なっていても、他の力が作用していない場合は同様に落下することを示唆しています。
新しい研究では、科学者のチームが、地球を周回する衛星で自由落下する物体の加速度を測定することにより、この原理をテストしました。 彼らは、オブジェクトのペアの加速度が約 10 分の XNUMX 異なることを発見しました。15 弱等価原理の違反または現在の理解からの逸脱を除外する 一般相対論 そのレベルで。
このレポートは、MICROSCOPE ミッションの最終結果について説明しています。
コートダジュール天文台の科学者であり、MICROSCOPE チームのメンバーである Gilles Métris は、次のように述べています。 「これらの理論はこのレベルで等価性の原則に違反してはならないため、将来の理論には新しく、より優れた制約があります。」
彼らの実験では、科学者は 1015 つの自由落下物体の加速度に関連する Eötvös 比を非常に高い精度で測定しました。 オブジェクトの加速度に XNUMX 分の XNUMX を超える差がある場合、実験はそれを測定し、この WEP 違反を検出します。
Eötvös 比を測定するために、科学者は MICROSCOPE 衛星で地球を周回する際のプラチナとチタン合金の試験質量の加速度を監視しました。 実験装置は、静電力を使用して、テスト質量のペアを互いに同じ位置に保ちました。 これらの力の潜在的な違いを探し、物体の加速度の違いを示しました。
フランスの航空宇宙研究所 ONERA の科学者であり、MICROSCOPE チームのメンバーであるマヌエル ロドリゲスは、 と, 「実験の主な課題は、宇宙で設計どおりに機能することを確認するために、地球上で装置をテストする方法を見つけることでした。 難しいのは、私たちが打ち上げる装置は地上では操作できないということです。 つまり、一種のブラインドテストです。」
チームの作業は、衛星研究が WEP をさらに正確にテストするための道筋を示しています。 彼らの研究には、加速測定を妨げる衛星コーティングのパチパチ音を最小限に抑えたり、ワイヤーを非接触デバイスに交換したりするなど、実験設定を強化するための推奨事項が含まれています。
これらのアップグレードを実装する衛星実験では、WEP の潜在的な違反を 10 分の XNUMX のレベルで測定できるはずです。17、研究者は言います。 しかし、MICROSCOPE の結果は、しばらくの間、WEP の最も正確な制約のままになる可能性があります。
ジャーナルリファレンス：
- ピエール・トゥーブール 他MICROSCOPE ミッション: 等価原理のテストの最終結果。 物理学レット牧師. 129.土井: 10.1103 / PhysRevLett.129.121102
