Logo

Принцип эквивалентности в нечетной гравитации

​​​​Китайские исследователи не смогли обнаружить на­ру­ше­ния принципа эк­ви­ва­лент­нос­ти в не­чет­ной гра­ви­та­ции [1]. Пос­коль­ку наб­лю­да­е­мый в экс­пе­ри­мен­те эффект не пре­вы­шал до­пус­ти­мой пог­реш­нос­ти из­ме­ре­ний. А именно он сос­та­вил \( 0,5\times10^{-17} \) ньютон-метров, или, что тоже самое, в па­ра­мет­ре Эт­вё­ша \( η ≈ (−1\pm6)\times10^{−13} \). Но почему это важно? И чем вообще яв­ля­ет­ся принцип эк­ви­ва­лент­нос­ти? А яв­ля­ет­ся он важным эле­мен­том Об­щей те­о­рии от­но­си­тель­нос­ти. Суть ко­то­ро­го зак­лю­ча­ет­ся в эк­ви­ва­лент­нос­ти инертных и гра­ви­та­ци­он­ных масс. Что Эйн­штейн рас­смот­рел на примере мыс­лен­но­го экс­пе­ри­мен­та с лифтом. Ввиду чего каж­дый может ощутить этот эф­фект на се­бе!

ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ

Эйнштейн предположил, что наблюдатель, на­хо­дя­щий­ся в лифте, не сможет оп­ре­де­лить, дей­с­т­ву­ет ли на него сила инер­ции или ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го падения. Таким об­ра­зом, если на лифт не дейст­ву­ет никакое гра­ви­та­ци­он­ное поле, но он дви­га­ет­ся ус­ко­рен­но, то на тела внутри дейст­ву­ет сила инер­ции (F = −ma). Ввиду чего они и при­об­ре­та­ют вес. С дру­гой стороны, если лифт на­хо­дит­ся в поле дейст­вия гра­ви­та­ци­он­но­го поля, то тела так же об­ла­да­ют весом (F = mg). И в дан­ном случае g – это ус­ко­ре­ние сво­бод­но­го падения. А пос­коль­ку наб­лю­да­тель не­спо­со­бен раз­ли­чить эти две ситуации, сле­до­ва­тель­но, гра­ви­та­ци­он­ное поле ло­каль­но эк­ви­ва­лент­но не­инер­ци­аль­ной системе от­сче­та.

Принцип эквивалентности соблюдается и в фи­зи­ке эле­мен­тар­ных час­тиц. Что вытекает из лоренц-ин­ва­ри­ант­нос­ти урав­не­ний дви­же­ния для гра­ви­то­нов [2]. Но в некоторых теориях он может на­ру­шать­ся. Поэтому для того, чтобы их про­ве­рить, нужно про­вес­ти экс­пе­ри­мент. И таких экс­пе­ри­мен­тов про­во­ди­лось уже ог­ром­ное мно­жест­во. Вот только все они про­во­ди­лись в пред­по­ло­же­нии того, что гра­ви­та­ция обладает по­ло­жи­тель­ной прост­ранст­вен­ной чет­нос­тью. Что им­ма­нент­но ей в клас­си­чес­кой механике, но не оче­вид­но в кван­то­вой теории поля. Ввиду чего груп­па ки­тай­с­ких учёных и решила это экс­пе­ри­мен­таль­но про­ве­рить, из­ме­рив параметр Эт­вё­ша с по­мо­щью ма­ят­ни­ка.

Принцип эквивалентности в нечетной гравитации

ПРИНЦИП ЭКВИВАЛЕНТНОСТИ В НЕЧЕТНОЙ ГРАВИТАЦИИ

Источники

[1] journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.121.261101

[2] arxiv.org/abs/1806.05037

[свернуть]

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

avatar
  Подпишись!  
Уведомлять
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить