في القرن السابع عشر ، قيل أن عالم الفلك والفيزيائي الشهير جاليليو جاليلي قد صعد إلى قمة برج بيزا وأسقط مدفعين مختلفين. كان يحاول إظهار نظريته - التي قام ألبرت أينشتاين بتحديثها لاحقًا وإضافتها إلى نظريته النسبية - أن الأجسام تقع بنفس المعدل بغض النظر عن حجمها.
الآن ، بعد قضاء عامين في إسقاط جسمين من كتلة مختلفة في السقوط الحر في قمر صناعي ، خلصت مجموعة من العلماء إلى أن غاليليو وآينشتاين كانا على حق: سقطت الأجسام بمعدل كان في حدود تريليوني جزء من كل واحد من كل واحد أخرى ، وفقا لدراسة جديدة.
تم تأكيد هذا التأثير مرارًا وتكرارًا ، وكذلك نظرية النسبية لأينشتاين - ومع ذلك لا يزال العلماء غير مقتنعين بأنه لا يوجد نوع من الاستثناء في مكان ما. قال المؤلف الكبير بيتر وولف ، مدير الأبحاث في مرصد باريس التابع للمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي في مرصد باريس: "واجه العلماء دائمًا صعوبة في قبول حقيقة أن الطبيعة يجب أن تتصرف بهذه الطريقة".
ذلك لأنه لا تزال هناك تناقضات في فهم العلماء للكون.
وقال وولف لعلوم الحياة: "ميكانيكا الكم والنسبية العامة ، وهما النظريتان الأساسيتان اللتان بني عليهما الفيزياء اليوم ... لا تزالان غير موحدين". والأكثر من ذلك ، على الرغم من أن النظرية العلمية تقول إن الكون يتكون في الغالب من مادة مظلمة وطاقة مظلمة ، فشلت التجارب في الكشف عن هذه المواد الغامضة.
قال وولف: "لذا ، إذا كنا نعيش في عالم حيث توجد مادة مظلمة حولنا لا نستطيع رؤيتها ، فقد يكون لذلك تأثير على حركة". سيكون هذا التأثير "ضئيلًا جدًا" ، ولكنه سيكون هناك مع ذلك. لذا ، إذا رأى العلماء أن أجسام الاختبار تنخفض بمعدلات مختلفة ، "قد يكون ذلك مؤشرًا على أننا ننظر بالفعل إلى تأثير المادة المظلمة" ، أضاف.
انطلق وولف ومجموعة دولية من الباحثين - بما في ذلك علماء من المركز الوطني الفرنسي لدراسات الفضاء ووكالة الفضاء الأوروبية - لاختبار فكرة أينشتاين وجاليليو التأسيسية أنه بغض النظر عن مكان إجراء التجربة ، بغض النظر عن كيفية توجيهها وأي سرعة كنت تتحرك في الفضاء ، ستنخفض الأجسام بنفس المعدل.
وضع الباحثون جسدين أسطوانيين - أحدهما مصنوع من التيتانيوم والآخر من البلاتين - داخل بعضهما البعض وحملاهما على القمر الصناعي. وقال وولف إن القمر الصناعي المداري كان "يسقط" بشكل طبيعي لأنه لم تكن هناك قوى تعمل عليه. قاموا بتعليق الأسطوانات داخل المجال الكهرومغناطيسي وأسقطوا الأشياء لمدة 100 إلى 200 ساعة في المرة الواحدة.
وقال وولف إنه من القوى التي احتاج الباحثون إلى تطبيقها لإبقاء الأسطوانات في مكانها داخل القمر الصناعي ، استنتج الفريق كيف سقطت الاسطوانات ومعدل سقوطها.
ومن المؤكد أن الفريق وجد أن الكائنين سقطا بنفس المعدل تقريبًا تقريبًا ، في غضون تريليوني جزء من واحد بالمائة من بعضهما البعض. الذي اقترح غاليليو كان صحيحا. ما هو أكثر من ذلك ، أسقطوا الأشياء في أوقات مختلفة خلال تجربة عامين وحصلوا على نفس النتيجة ، مما يشير إلى أن نظرية النسبية لأينشتاين كانت صحيحة أيضًا.
كان اختبارهم ترتيبًا أكثر حساسية من الاختبارات السابقة. ومع ذلك ، نشر الباحثون 10٪ فقط من بيانات التجربة ، ويأملون في إجراء المزيد من التحليل للبقية.
وقال وولف إنه ليس راضيًا عن مستوى الدقة المحير للعقل ، فقد وضع العلماء العديد من المقترحات الجديدة لإجراء تجارب مماثلة مع حساسيتين أكبر من حيث الحجم. وأضاف أن بعض الفيزيائيين يرغبون أيضًا في إجراء تجارب مماثلة على أصغر نطاق ، مع ذرات فردية من أنواع مختلفة ، مثل الروبيديوم والبوتاسيوم.
تم نشر النتائج في 2 ديسمبر في مجلة Physical Review Letters.
