कक्षा में गिरने वाली वस्तुओं से पता चलता है कि आइंस्टीन सही थे - फिर से

जनता से रिश्ता वेबडेस्क। गुरुत्वाकर्षण भेदभाव नहीं करता है। कक्षा में एक प्रयोग ने पिछले प्रयासों की तुलना में सौ गुना अधिक सटीकता के साथ पुष्टि की है कि सब कुछ उसी तरह गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में पड़ता है।

यह तुल्यता सिद्धांत का अब तक का सबसे कठोर परीक्षण है, जो आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत का एक प्रमुख सिद्धांत है। सिद्धांत एक हजार ट्रिलियन में लगभग एक हिस्सा रखता है, शोधकर्ताओं ने 14 सितंबर को फिजिकल रिव्यू लेटर्स में रिपोर्ट किया है।

यह विचार कि गुरुत्वाकर्षण सभी चीजों को समान रूप से प्रभावित करता है, आश्चर्यजनक नहीं लग सकता है। लेकिन थोड़ा सा संकेत अन्यथा यह समझाने में मदद कर सकता है कि सामान्य सापेक्षता, गुरुत्वाकर्षण का मूलभूत सिद्धांत, कण भौतिकी के मानक मॉडल के साथ कैसे मेल खाता है, सैद्धांतिक ढांचा जो पदार्थ के सभी मौलिक कणों का वर्णन करता है। सामान्य सापेक्षता एक शास्त्रीय सिद्धांत है जो ब्रह्मांड को सुचारू और निरंतर देखता है, जबकि मानक मॉडल एक क्वांटम सिद्धांत है जिसमें पदार्थ और ऊर्जा के दानेदार टुकड़े शामिल हैं। उन्हें सब कुछ के एक सिद्धांत में जोड़ना आइंस्टीन (एसएन: 1/12/22) तक वापस आने वाले वैज्ञानिकों का एक अधूरा सपना रहा है।

जर्मनी में फ्रैंकफर्ट इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस स्टडीज के भौतिक विज्ञानी सबाइन होसेनफेल्डर कहते हैं, "समतुल्यता सिद्धांत आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत का सबसे महत्वपूर्ण आधारशिला है, जो अध्ययन में शामिल नहीं था।" "हम जानते हैं [इसे] अंततः बदलना होगा क्योंकि यह अपने वर्तमान स्वरूप में क्वांटम प्रभावों को ध्यान में नहीं रख सकता है।"

संभावित परिवर्तनों की खोज में मदद करने के लिए, MICROSCOPE प्रयोग ने नेस्टेड धातु सिलेंडरों की गति को ट्रैक किया - एक 300-ग्राम टाइटेनियम बाहरी सिलेंडर और एक 402-ग्राम प्लैटिनम आंतरिक - क्योंकि उन्होंने पृथ्वी को लगभग पूर्ण मुक्त गिरावट में कक्षा में रखा था। संबंधित सिलेंडरों पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में कोई अंतर उन्हें एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित करने का कारण बनता है। सिलेंडरों को वापस संरेखण में लाने के लिए लागू किए गए छोटे विद्युत बलों ने तुल्यता सिद्धांत के संभावित उल्लंघन का खुलासा किया होगा।

अप्रैल 2016 से अक्टूबर 2018 तक, सिलिंडरों को एक उपग्रह के अंदर परिरक्षित किया गया था, जो उन्हें सौर हवाओं के झोंके से बचाता था, जो कि सूर्य के प्रकाश का कम दबाव और 700 किलोमीटर से थोड़ा अधिक की कक्षीय ऊंचाई पर अवशिष्ट वातावरण था।

माइक्रोस्कोप टीम के सदस्य और भौतिक विज्ञानी मैनुअल रोड्रिग्स कहते हैं, कक्षा में प्रयोग करके, शोधकर्ता कंपन या आस-पास की वस्तुओं के जटिल प्रभावों के बिना विस्तारित अवधि के लिए दो अलग-अलग सामग्रियों के मुक्त गिरने की तुलना कर सकते हैं। पलाइसाऊ में एयरोस्पेस लैब ओनेरा। "माइक्रोस्कोप द्वारा सीखे गए पाठों में से एक यह है कि इस तरह के परीक्षण के लिए सटीकता में महत्वपूर्ण सुधार प्राप्त करने के लिए यह स्थान सबसे अच्छा तरीका है।"

अपने ढाई साल के मिशन के दौरान, MICROSCOPE को तुल्यता सिद्धांत में दरार का कोई संकेत नहीं मिला, नई अध्ययन रिपोर्ट। यह खोज उस प्रयोग की पिछली अंतरिम रिपोर्ट पर आधारित है जिसमें एक ही चीज़ मिली थी, लेकिन कम सटीकता के साथ (एसएन: 12/4/17)।

कुछ भौतिकविदों को संदेह है कि तुल्यता सिद्धांत की सीमाएं प्रयोगों में कभी नहीं बदल सकती हैं, और आइंस्टीन हमेशा के लिए सही साबित होंगे।

एक अनुवर्ती MICROSCOPE 2 मिशन से 100 गुना अधिक सटीकता, 2030 के लिए अस्थायी रूप से नियोजित, एक तुल्यता सिद्धांत टूटने को प्रकट करने की संभावना नहीं है, गेन्सविले में फ्लोरिडा विश्वविद्यालय के एक भौतिक विज्ञानी क्लिफोर्ड विल कहते हैं, जो प्रयोग से संबद्ध नहीं है। "यह वास्तव में अभी भी यह मूल विचार है जिसे आइंस्टीन ने सिखाया था," वे कहते हैं। जिसे हम गुरुत्वाकर्षण बल के रूप में देखते हैं वह वास्तव में स्पेसटाइम की वक्रता है। "कोई भी पिंड बस पृथ्वी के स्पेसटाइम में पथ के साथ चलता है," चाहे वह घने प्लैटिनम, लाइटर टाइटेनियम या किसी अन्य सामग्री से बना हो।

लेकिन भले ही भौतिक विज्ञानी आइंस्टीन को कभी भी गलत साबित न करें, होसेनफेल्डर कहते हैं, माइक्रोस्कोप जैसे प्रयोग अभी भी महत्वपूर्ण हैं। "ये परीक्षण सिर्फ तुल्यता सिद्धांत के बारे में नहीं हैं," वह कहती हैं। "वे परोक्ष रूप से अन्य सभी प्रकार के विचलन, नई ताकतों आदि की तलाश करते हैं," जो सामान्य सापेक्षता का हिस्सा नहीं हैं। "तो वास्तव में यह एक बहुउद्देश्यीय, उच्च-सटीक माप है।"

अब जब मिशन पूरा हो गया है, तो MICROSCOPE उपग्रह धीरे-धीरे कक्षा से बाहर हो जाएगा। "यह शर्त लगाना मुश्किल है कि 25 वर्षों में यह कहाँ गिरेगा," रोड्रिग्स कहते हैं। बोर्ड पर प्लेटिनम सिलेंडरों के एक संदर्भ सेट के साथ, "यह [ए] लाखों यूरो [में] प्लैटिनम है।" यह कीमती प्लेटिनम धातु कहां उतरेगी, इसका अंदाजा किसी को नहीं है, लेकिन जो गुरुत्वाकर्षण इसे नीचे खींचता है, वह टाइटेनियम पर उतना ही कठोर होगा, जितना कम से कम एक हजार ट्रिलियन में।