Tunnetun tähtitieteilijän ja fyysikon Galileo Galilein sanotaan 1500-luvulla nousseen Pisan tornin huipulle ja pudottaneen kaksi erikokoista tykinkuulaa. Hän yritti osoittaa teoriansa - jonka Albert Einstein myöhemmin päivitti ja lisäsi suhteellisuusteoriaan - että objektit putoavat samalla nopeudella niiden koosta riippumatta.
Nyt vietettyään kaksi vuotta pudottamalla kaksi erilaista massaa esineitä vapaaseen pudotukseen satelliitissa, ryhmä tutkijoita on todennut, että Galileolla ja Einsteinillä oli oikeus: esineet putosivat nopeudella, joka oli kahden biljoonan prosentin sisällä kustakin muut, uuden tutkimuksen mukaan.
Tämä vaikutus on toistuvasti vahvistettu, samoin kuin Einsteinin suhteellisuusteoria - silti tutkijat eivät vieläkään ole vakuuttuneita siitä, ettei siellä ole jonkinlaista poikkeusta. "Tutkijoilla on aina ollut vaikea hyväksyä sitä, että luonnon tulee käyttäytyä tällä tavalla", sanoi vanhempi kirjailija Peter Wolf, Ranskan kansallisen tieteellisen tutkimuksen keskuksen tutkimusjohtaja Pariisin observatoriossa.
Tämä johtuu siitä, että tutkijoiden käsityksessä maailmankaikkeudesta on edelleen epäjohdonmukaisuuksia.
"Kvanttimekaniikka ja yleinen suhteellisuusteoria, jotka ovat kaksi fysiikkaa, johon kaikki fysiikka rakennetaan tänään, eivät ole yhtenäisiä", Wolf kertoi Live Science: lle. Lisäksi, vaikka tieteellisen teorian mukaan maailmankaikkeus koostuu pääosin pimeästä aineesta ja pimeästä energiasta, kokeissa ei ole onnistuttu havaitsemaan näitä salaperäisiä aineita.
"Joten jos elämme maailmassa, jossa ympärillä on pimeää ainetta, jota emme voi nähdä, sillä saattaa olla vaikutusta liikkeeseen", Wolf sanoi. Tämä vaikutus olisi "erittäin pieni", mutta se olisi silti olemassa. Joten jos tutkijat näkevät testiesineiden putoamisen eri nopeudella, se "saattaa olla merkki siitä, että tarkastelemme todella tumman aineen vaikutusta", hän lisäsi.
Wolf ja kansainvälinen tutkijaryhmä - mukaan lukien tutkijat Ranskan kansallisesta avarustutkimuskeskuksesta ja Euroopan avaruusjärjestöstä - pyrkivät testaamaan Einsteinin ja Galileon perusajatuksen siitä, että riippumatta siitä, missä teet koetta, riippumatta siitä, kuinka orientoit sitä ja millä nopeudella liikut avaruudessa, esineet putoavat samalla nopeudella.
Tutkijat asettivat kaksi sylinterimäistä esinettä - toisen titaanista ja toisen platinasta - toistensa sisälle ja latasivat ne satelliittiin. Kiertävä satelliitti "luonnollisesti" putosi ", koska siihen ei ollut mitään voimia, Wolf sanoi. He ripustivat sylinterit sähkömagneettisessa kentässä ja pudottivat kohteita 100-200 tunniksi kerrallaan.
Tutkijoiden joutuneista voimista pitää sylinterit paikallaan satelliitin sisällä, ryhmä päätteli, kuinka sylinterit putosivat ja kuinka nopeasti ne putosivat, Wolf sanoi.
Ja riittävästi, joukkue havaitsi, että nämä kaksi esinettä putosivat melkein täsmälleen samalla nopeudella, kahden biljoonan prosentin osuudella toisistaan. Tämä ehdotti Galileon olevan oikein. Lisäksi he pudottivat kohteita eri aikoina kahden vuoden kokeilun aikana ja saivat saman tuloksen, mikä viittaa myös siihen, että Einsteinin suhteellisuusteoria oli oikea.
Heidän testi oli luokkaa herkempi kuin aiemmat testit. Silti tutkijat ovat julkaissut vain 10% kokeen tiedoista, ja he toivovat analysoivan tarkemmin loput.
Tutkijat eivät ole tyytyväisiä tähän ajattelevaan tarkkuustasoon, ja tutkijat ovat laatineet useita uusia ehdotuksia samanlaisten kokeiden tekemiseksi kahdella kertaluokalla suuremmalla herkkyydellä, Wolf sanoi. Lisäksi jotkut fyysikot haluavat suorittaa samanlaisia kokeita pienimmässä mittakaavassa erityyppisillä yksittäisillä atomilla, kuten rubidiumilla ja kaliumilla, hän lisäsi.
Havainnot julkaistiin 2. joulukuuta lehdessä Physical Review Letters.
