La teoría de la relatividad mental de Einstein pasó otra gran prueba

que pasa

Los científicos han enviado un satélite al espacio para probar meticulosamente el principio de equivalencia débil de Einstein.

Por qué eso importa

El principio de equivalencia débil es una parte integral de la relatividad general, por lo que los resultados de estas pruebas brindan más apoyo a la teoría fundamental de nuestro universo.

En 1916, Albert Einstein se atrevió a afirmar que Isaac Newton estaba equivocado sobre la gravedad No, dijo, no es una fuerza misteriosa que emana de la Tierra.

En cambio, Einstein imaginó que el espacio y el tiempo están retorcidos en una red multidimensional, y los ligamentos de esta red son como secciones de papel sin envolver. Flexible, moldeable. Se creía que solo porque existimos dentro de este tipo de red intangible, nuestros simples cuerpos humanos experimentan apariencia falsa Sostennos firmemente contra el suelo. A eso lo llamamos gravedad.

(Si te duele el cerebro, no te preocupes, aquí tienes un artículo dedicado a destruir este concepto.)

Y aunque el genio matemático se refirió a esta idea desconcertante como su teoría de la relatividad general, un título que se ha mantenido, sus compañeros lo llamaron «completamente poco práctico y ridículo», un título que no se mantuvo. Contra todo pronóstico, la idea aturdidora de Einstein aún tiene que fallar. Sus edificios siguen siendo reales tanto en las escalas más pequeñas como en las inexplicablemente grandes. Los expertos han tratado de hacer agujeros en él. repetidamenteY el repetidamente Y el repetidamentepero siempre prevalece la relatividad general.

Y el miércoles, gracias a un ambicioso experimento satelital, los científicos anunciaron, una vez más, que la relatividad general ha demostrado ser un hecho fundamental de nuestro universo. El equipo realizó lo que llamó la «prueba más precisa» de uno de los aspectos clave de la relatividad general, llamado principio de equivalencia débil, con una tarea denominada microscopio.

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“He trabajado en este tema durante más de 20 años y me di cuenta de que tenía la oportunidad de ser el director del proyecto de instrumentos científicos y co-investigador en esta misión”, dijo Manuel Rodríguez, científico del Laboratorio Espacial Francés. ONERA y autor de un nuevo estudio, Publicado en Physical Review Letters.

«Es muy raro que un resultado tan notable quede en la historia de la física».

Una representación de cómo la relatividad de Einstein imaginó el universo.

Zoe Liao/CNET

¿Qué es el principio de equivalencia débil?

los Principio de equivalencia débil Es extraño.

Prácticamente dice que todos los objetos en un campo gravitatorio deberían caer de la misma manera cuando ninguna otra fuerza los afecta. Estoy hablando de interferencias externas como el viento, alguien pateando un objeto, otro objeto golpeándolo, te haces una idea.

Y sí, cuando digo todas las cosas, me refiero a todas las cosas. pluma; piano; baloncesto; tu y yo; Cualquier cosa que puedas imaginar, realmente, de acuerdo con este principio, debería caer exactamente de la misma manera.

El proyecto del microscopio envió un satélite a la órbita terrestre que contenía dos objetos: un lingote de platino y un lingote de titanio. «La elección se basó en consideraciones técnicas», como si los materiales eran fáciles y factibles de fabricar en el laboratorio, dijo Rodrigues.

Pero lo que es más importante para comprender el principio de equivalencia débil, o WEP, esta aleación ha explotado en la órbita de la Tierra porque el material allí está en el campo gravitatorio de nuestro planeta sin que lo afecten otras fuerzas. Perfecto para probar estándares. Una vez que el satélite llegó al espacio, los investigadores comenzaron a probar, durante añosya sean brocas de platino sumergidas y brocas de titanio Del mismo modo mientras estaban orbitando la tierra.

Lo hicieron, en un grado muy preciso.

“La parte más emocionante durante el proyecto fue desarrollar una herramienta y una tarea que nadie había hecho antes con este nivel de precisión: un nuevo mundo por explorar”, dijo Rodríguez. “Como pioneros de este nuevo mundo, esperábamos en todo momento encontrarnos con fenómenos que nunca antes habíamos visto porque fuimos los primeros en entrar”.

Cuerpo cilíndrico de bronce que sostiene instrumentos científicos con fondo puntiagudo

Cápsula utilizada durante una misión de microscopio.

ZARM / Selig – ONERA 2013

Si está interesado en los aspectos técnicos, los resultados del experimento mostraron que la aceleración de caída de una aleación difiere de la otra en no más de 1 parte en 10 ^ 15. Los investigadores dicen que una diferencia más allá de esta cantidad significa una violación de la WEP por nuestra comprensión actual de la teoría de Einstein.

Para el futuro, el equipo está trabajando en una misión de seguimiento llamada Microscopio 2, que, según Rodrigues, probará el principio de equivalencia débil 100 veces mejor.

Sin embargo, esto puede ser tan bueno como lo será durante al menos una década, dicen los investigadores.

Genial, ¿qué significa esto para mí?

En cierto modo, la rigidez de la relatividad general es un problema. Esto se debe a que, aunque es un modelo básico para comprender nuestro universo, no es Sólo Esquema.

También tenemos construcciones como el modelo estándar de física de partículas, que explica cómo funcionan cosas como los átomos y los bosones, y la mecánica cuántica, que explica cosas como el electromagnetismo y la incertidumbre de la existencia.

Pero esta es la advertencia.

Ambos conceptos parecen tan indescifrables como la relatividad general, pero son incompatibles con ella. Así que… debe haber algo mal. Y esto nos impide crear una historia unificada del universo físico. los Forma estándarpor ejemplo, Famoso no puede explicar la gravedady relatividad general Realmente no mires los fenómenos cuánticos.. Es una gran batalla ser la teoría definitiva.

Cuatro científicos, vestidos con ropa verde y redecillas para el cabello, se paran junto a un dispositivo del tamaño de un horno envuelto en papel de aluminio dorado.

Equipo de microscopio de pie con equipo satelital, a la derecha.

ONERA / Rodríguez 2016

«Algunas teorías predicen un acoplamiento entre la gravedad y algunos parámetros electromagnéticos», proporcionó Rodríguez como ejemplo. «Este acoplamiento no existe en la teoría de Einstein, por lo que existe WEP».

Nos encontramos en una encrucijada.

Pero el lado positivo es que la gran mayoría de los estudiosos Considere todas estas teorías incompleto. Entonces, si de alguna manera podemos encontrar una manera finalizando De ellos, ubicar un nuevo acoplamiento, por ejemplo, dice Rodrigues, o identificar una nueva partícula para agregar al modelo estándar, podría llevarnos a las piezas faltantes del rompecabezas de nuestro universo.

«Debería ser una revolución en la física», dijo Rodríguez sobre romper el WEP. «Significaría que hemos encontrado una nueva fuerza, o tal vez una nueva partícula como el gravitón: es el trofeo en el mundo de la física».

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