ความเท่าเทียมของแรงโน้มถ่วง ความเร่ง สล็อตเว็บตรง ใช้ได้แม้กระทั่งกับอะตอมที่อยู่ในสถานะพลังงานซ้อนทับกันอนุภาคที่มีคุณสมบัติควอนตัมดัดใจยังคงเป็นไปตามกฎแรงโน้มถ่วงมาตรฐาน อย่างน้อยก็เท่าที่นักวิทยาศาสตร์สามารถบอกได้
หลักการสมมูล — หนึ่งในหลักการสำคัญของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ — รอดจากการทดสอบควอนตัมนักวิทยาศาสตร์รายงานออนไลน์ 7 เมษายนที่ arXiv.org
ในทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ – ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป – แรงโน้มถ่วงและความเร่งเป็นสองด้านของเหรียญเดียวกัน
ตามหลักการสมมูล มวลโน้มถ่วงของวัตถุซึ่งกำหนดความแรงของแรงดึงของแรงโน้มถ่วงจะเท่ากับมวลเฉื่อยซึ่งกำหนดว่าวัตถุมีความเร่งเท่าใดเมื่อได้รับการกด ( SN: 10/17/15, p . 16 ). ด้วยเหตุนี้ วัตถุสองชิ้นที่ตกลงบนพื้นผิวโลกควรเร่งความเร็วที่อัตราเดียวกัน (ละเลยแรงต้านของอากาศ) แม้ว่าจะมีมวลต่างกันหรือทำจากวัสดุต่างกันก็ตาม
หนึ่งในรายงานการทดสอบหลักการสมมูลที่รายงานครั้งแรก — ก่อนที่มันจะเข้าใจในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป — คือการทดลองนอกสารบบของกาลิเลโอซึ่งกล่าวกันว่าเขาได้ทิ้งน้ำหนักจากหอเอนเมืองปิซา นักวิทยาศาสตร์ได้ปรับการทดสอบนั้นให้เป็นเครื่องชั่งขนาดเล็กลง โดยเปลี่ยนน้ำหนักเป็นอะตอม ในการศึกษาครั้งใหม่ นักฟิสิกส์ได้ก้าวไปอีกขั้น โดยใส่อะตอมเข้าไปทับซ้อนของควอนตัม ซึ่งเป็นลักษณะบริเวณขอบรกที่อะตอมไม่มีพลังงานที่แน่นอนแต่ใช้พลังงานสองระดับร่วมกัน
การควบคุมอะตอมของรูบิเดียมด้วยเลเซอร์ นักวิทยาศาสตร์ที่นำโดยนักวิจัยจากอิตาลีให้อะตอมพุ่งสูงขึ้น และสังเกตว่าแรงโน้มถ่วงดึงพวกมันลงมาอย่างไร เพื่อเปรียบเทียบความเร่งของอะตอมปกติกับการซ้อน นักวิทยาศาสตร์แยกอะตอมออกเป็นสองก้อน ใส่อะตอมในก้อนเมฆก้อนเดียวให้กลายเป็นทับซ้อน และวัดว่าเมฆมีปฏิสัมพันธ์อย่างไร เมฆของอะตอมเหล่านี้ทำตัวเหมือนคลื่นรบกวนคล้ายกับคลื่นน้ำที่รวมเข้าด้วยกัน ระลอกคลื่นที่เกิดขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับความเร่งโน้มถ่วงที่อะตอมสัมผัสได้
จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบผลการทดสอบนี้กับกรณีที่เมฆทั้งสองมีสถานะพลังงานปกติ นักวิจัยสรุปว่าแรงโน้มถ่วงดึงอะตอมมาซ้อนทับกันในอัตราเดียวกับอะตอมอื่น อย่างน้อยก็ถึงระดับความไวที่นักวิทยาศาสตร์สามารถสำรวจได้ภายใน 5 ส่วนใน 100 ล้าน
การทดสอบควอนตัมของหลักการสมมูลจะสำรวจอาณาจักรมืดที่ซึ่งกลศาสตร์ควอนตัมและสัมพัทธภาพทั่วไปมาบรรจบกัน ทั้งสองทฤษฎีเล่นได้ไม่ดีนัก นักวิทยาศาสตร์กำลังดิ้นรนที่จะรวมทั้งคู่ให้เป็นหนึ่งทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงควอนตัม และทฤษฎีผู้สมัครบางทฤษฎีคาดการณ์ว่าหลักการสมมูลจะแตกสลายที่ระดับควอนตัม
การทดสอบ “เป็นวิธีใหม่ในการเผชิญหน้ากับแรงโน้มถ่วงด้วยฟิสิกส์ควอนตัม” Robert Mann นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยวอเตอร์ลูในแคนาดากล่าว “วิธีใดก็ตามที่เราสามารถทำได้จะบอกเราบางอย่างเกี่ยวกับวิธีการรวมแรงโน้มถ่วงเข้ากับฟิสิกส์ควอนตัม” แม้ว่าการทดสอบจะไม่พบการละเมิดก็ตาม เขากล่าว
Guglielmo Tino ผู้ร่วมวิจัยและนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฟลอเรนซ์ ปฏิเสธที่จะแสดงความคิดเห็นเกี่ยวกับงานนี้เนื่องจากนโยบายของวารสารที่ได้รับการยอมรับ
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์ได้ทดสอบหลักการสมมูลในอะตอม เช่น เปรียบเทียบผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่ออะตอมประเภทต่างๆ เป็นต้น เนื่องจากการทดสอบดังกล่าวจัดการกับอนุภาคขนาดเล็ก พวกเขาจึงสำรวจอาณาเขตที่คลุมเครือระหว่างฟิสิกส์ควอนตัมกับสัมพัทธภาพทั่วไป แต่การทดสอบใหม่นี้เป็นการทดสอบครั้งแรกในการศึกษาการทับซ้อน ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่แปลกประหลาดที่สุดของกลศาสตร์ควอนตัม
นักฟิสิกส์ Ernst Rasel จาก Leibniz Universität Hannover ในเยอรมนีกล่าวว่า “เป็นการสาธิตความเก่งกาจของการทดสอบควอนตัมเหล่านี้ได้อย่างสวยงาม
นักวิทยาศาสตร์ประเมินมวลหลุมดำที่ชนกันที่ประมาณ 31 และ 25 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ในระหว่างการชนกัน มวลดวงอาทิตย์ประมาณสามดวงถูกแปลงเป็นพลังงานและแผ่รังสีเป็นคลื่นความโน้มถ่วง ทิ้งไว้เบื้องหลังหลุมดำมวลดวงอาทิตย์ 53 ดวง
เครื่องตรวจจับ LIGO และ Virgo ร่วมมือกันในวันที่ 1 สิงหาคม ( SN Online: 1/8/17 ) เมื่อ Virgo เริ่มรับข้อมูลอย่างเป็นทางการเป็นครั้งแรกในรูปแบบปัจจุบันที่ได้รับการอัพเกรด ชาติก่อนๆ ของทั้ง LIGO และ Virgo วิ่งมาหลายปีโดยไม่พบว่ามีการกระดิกของกาลอวกาศ ในที่สุดเครื่องตรวจจับก็ไวพอที่จะรับแรงสั่นสะเทือนเล็กๆ ได้ ทั้งสามคนที่ปรับปรุงแล้วทำงานควบคู่กันจนถึงวันที่ 25 สิงหาคม เมื่อเครื่องตรวจจับปิดตัวลงเพื่อการปรับปรุงเพิ่มเติม
ราศีกันย์ยังอนุญาตให้นักวิทยาศาสตร์ทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ได้ดีขึ้น เนื่องจากเครื่องตรวจจับของราศีกันย์ไม่ได้วางแนวขนานกับเครื่องตรวจจับ LIGO นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาโพลาไรเซชันของคลื่น ซึ่งเป็นรูปแบบเฉพาะที่พวกมันยืดและบีบกาลอวกาศได้เป็นครั้งแรก “ในระยะยาว นั่นเป็นเรื่องใหญ่จริงๆ” นักฟิสิกส์ Clifford Will แห่งมหาวิทยาลัยฟลอริดาในเกนส์วิลล์ ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับการตรวจจับกล่าว หากพบว่ามีการยืดหรือบีบแบบไม่คาดคิด “มันจะทำลายสัมพัทธภาพทั่วไปอย่างนั้น นั่นจะเป็นจุดจบ” แต่ทฤษฏีของไอน์สไตน์ก็มีพื้นฐานอยู่ สล็อตเว็บตรง / ต้นไม้มงคล
