Принцип слабой эквивалентности сил гравитации и инерции в Общей теории относительности (ОТО) Альберта Эйнштейна является одной из основных концепций этой теории. Он утверждает, что все объекты, независимо от их массы или состава, должны падать в гравитационном поле в одном направлении. Это принципиальное положение несовместимо с другими предположениями о гравитации в рамках ОТО, сообщает научное информационное издание Naked Science.
Тем не менее, на протяжении десятилетий некоторые физики пытались предложить альтернативные гипотезы, основывая свои предположения на предполагаемых недостатках ОТО. Одним из таких недостатков было предсказание сингулярности в момент Большого взрыва, когда физические законы перестают действовать и время останавливается. Другим недостатком было отсутствие квантовой теории гравитации, которую многие считали необходимой, исходя из квантового подхода в физике, хотя сам Эйнштейн не разделял такого мнения.
В связи с этим, была важна возможность определить, ведет ли себя антиматерия так же, как предсказывает ОТО, или же как предполагали некоторые сторонники создания квантовой теории гравитации. Если антивещество «падает» вверх, то основные принципы ОТО требуют корректировки, или, как утверждают некоторые исследователи, «открывается дорога для Новой физики». Однако на практике выяснить это оказалось чрезвычайно сложно: антиматерию сложно создать и изолировать от обычной материи таким образом, чтобы магнитные поля, удерживающие античастицы, не искажали воздействие гравитации на них.
Одним из методов исследования поведения антиматерии в гравитационном поле является использование античастиц, таких как антиводородные атомы. В 2010 году в эксперименте ALPHA на ЦЕРНе удалось удержать антиводородные атомы достаточно долго, чтобы изучить их движение под воздействием гравитации. Однако это был только первый шаг в понимании взаимодействия антиматерии с гравитацией.
В последующие годы исследования в этой области продолжались, и в 2017 году ученые из эксперимента ALPHA-G на ЦЕРНе смогли удержать антиводородные атомы в течение более длительного времени. Это позволило им наблюдать и измерять движение антиводородных атомов в гравитационном поле Земли. Исследователи не обнаружили никаких отклонений от принципа слабой эквивалентности, что подтверждает согласованность ОТО с поведением антиматерии.
Таким образом, эти эксперименты стали важным шагом в подтверждении основных принципов ОТО и противоречат предположениям о необходимости новой физики для объяснения поведения антиматерии в гравитационном поле. Однако исследования в этой области все еще продолжаются, и будущие эксперименты могут привести к новым открытиям и более глубокому пониманию взаимодействия гравитации и антиматерии.
При цитировании информации активная гиперссылка на neprosto.fun обязательна
