طبق گزارش خبرگزاری خبرآنلاین و به نقل از زومیت، آزمایشی شناخته‌شده که به گالیله نسبت داده می‌شود، اکنون به‌صورت اتمی بازآفرینی شده و به فضا ارسال گردیده است. اگرچه این روایت ممکن است به‌نظر افسانه‌ای بیاید، گفته می‌شود که گالیلئو گالیله، دانشمند نامدار ایتالیایی، برای اثبات این نکته که اجسام با جرم‌های مختلف با شتاب یکسان سقوط می‌کنند، وزنه‌هایی را از بالای برج کج پیزا آزاد کرد.

اکنون، محققان همان آزمایش را با اتم‌های در حال سقوط در مدار زمین دوباره انجام داده‌اند. به نقل از ساینس‌نیوز، پژوهشگران در یک مطالعه جدید اعلام کرده‌اند که دو ابر از اتم‌های سرد روبیدیوم در ایستگاه فضایی تیان‌گونگ چین تحت شرایط سقوط آزاد با شتاب‌هایی تقریباً مشابه قرار گرفتند. با وجود اینکه جرم اتم‌های هر ابر به دلیل تفاوت در تعداد نوترون‌های هسته‌ای متفاوت بود، شتاب دو ابر با دقت ۰٫۰۵ درصدی یکسان اندازه‌گیری شد.

طبق یافته‌ها، هماهنگی شتاب‌ها نشان می‌دهد که دو نوع متفاوت از جرم در عمل برابر هستند؛ جرم گرانشی، واکنش جسم به نیروی جاذبه را تعیین می‌کند، در حالی که جرم لختی یا اینرسی معین می‌کند که یک جسم تحت تأثیر یک نیروی مشخص، چه مقدار شتاب دریافت خواهد کرد.

اگر این دو تعریف واقعاً معادل هم باشند، تأثیر جرم در معادلات از بین می‌رود و اجسام با جرم‌های مختلف در خلاء با شتابی یکسان به سقوط درمی‌آیند. این مفهوم، که با نام اصل هم‌ارزی ضعیف شناخته می‌شود، یکی از ارکان نظریه نسبیت عام آلبرت اینشتین است که گرانش را به‌عنوان پدیده‌ای ناشی از تغییرات فضازمان توصیف می‌کند.

پیش‌تر، دانشمندان این اصل را با رهاکردن اجسام بر روی سطح زمین، از جمله اتم‌ها، آزمایش کرده بودند. اما سقوط اجسام بر روی زمین فقط در محدوده‌ای خاص اتفاق می‌افتد که همین مسئله دقت آزمایش‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در مقابل، در مدار، اجسام می‌توانند برای مدت زمان طولانی در حالت سقوط آزاد باقی بمانند و این ویژگی، فضا را به محیطی بسیار مناسب‌تر برای چنین آزمایش‌هایی تبدیل کرده است.

آزمایش‌های فضایی گذشته با رها کردن استوانه‌های فلزی در یک ماهواره، اصل هم‌ارزی ضعیف را تأیید کرده بودند. با این حال، اتم‌ها برخلاف اجسام بزرگ‌تر تحت تأثیر قوانین فیزیک کوانتومی نیز قرار دارند و بنابراین نیاز به بررسی این موضوع است که آیا آن‌ها رفتار متفاوتی از خود نشان می‌دهند یا خیر. اتم‌هایی که در مدار زمین تثبیت شده‌اند، اصل هم‌ارزی ضعیف را به‌طور کاملاً جدیدی به نمایش می‌گذارند.

۲۲۷۳۲۳