O echipă internațională de fizicieni, condusă de cercetători de la Universitatea Ben-Gurion din Negev, Israel, a observat pentru prima dată un efect cuantic al gravitației prezis de multă vreme, dar niciodată măsurat direct. Rezultatele au fost publicate în revista Science Advances și au fost anunțate printr-un comunicat al universității, preluat joi de agenția Xinhua și de Agerpres.
Concluzia cercetătorilor: principiul echivalenței, formulat de Albert Einstein acum mai bine de un secol, rămâne valabil chiar și atunci când obiectul testat nu urmează o singură traiectorie clasică, ci se comportă ca o undă cuantică.
Ce spune principiul echivalenței al lui Einstein
Principiul echivalenței este unul dintre fundamentele teoriei relativității generale. El susține că gravitația afectează toate obiectele în mod egal, indiferent de masa lor, astfel încât un observator aflat în cădere liberă nu ar trebui să resimtă local nicio forță gravitațională. Ideea are rădăcini vechi, fiind atribuită încă lui Galileo Galilei, care ar fi observat că obiectele de mase diferite cad cu aceeași viteză atunci când nu există rezistență a aerului.
Problema este că mecanica cuantică descrie particulele ca unde capabile să urmeze, practic, mai multe traiectorii simultan. Rămânea deschisă întrebarea dacă principiul lui Einstein se mai aplică atunci când „obiectul" nu are o singură poziție definită, ci una probabilistică, distribuită între mai multe stări posibile în același timp.
Interferometrul Cuantic Galileo
Pentru a testa acest lucru, echipa a folosit atomi răciți la temperaturi extrem de scăzute, aduși într-o stare cuantică ce le-a permis să urmeze două traiectorii simultan. Dispozitivul folosit, denumit Interferometrul Cuantic Galileo, în onoarea cercetărilor lui Galileo Galilei asupra gravitației, a împărțit unda cuantică a unui atom în două componente: una staționară, fixă față de laborator și de Pământ, și una aflată în cădere liberă.
Cele două componente au fost apoi reunite, iar cercetătorii au măsurat o schimbare infimă în starea cuantică a atomilor. Rezultatul a coincis exact cu ceea ce prevede principiul lui Einstein aplicat unei unde cuantice, potrivit echipei de cercetare. Instrumentul folosit pentru observație este considerat de autori unul dintre cele mai sensibile de acest tip construite până acum, capabil să surprindă diferențe de fază extrem de mici între cele două traiectorii ale atomilor.
