Эксперимент Галилея повторили на орбите

Ученые, работающие со спутником MICROSCOPE, рассказали о результатах эксперимента, который повторяет знаменитый опыт Галилео Галилея с падающими предметами. Выводы исследователей представлены в работе, принятой к публикации в журнале Physical Review Letters. О результатах эксперимента также можно прочитать на сайте издательского дома Science.

С помощью спутника MICROSCOPE физики хотели с высокой точностью проверить, действительно ли тела разной массы в свободном падении пролетают одинаковое расстояние за равное время. Эксперимент заключается в очень точном измерении ускорения, с которым движутся два цилиндра, входящих в конструкцию спутника: внешний, сделанный из сплава титана и алюминия, и внутренний, из менее плотных платины и родия. При движении спутника по орбите Земли цилиндры постоянно находятся в состоянии свободного падения, их положение относительно друг друга фиксируется электростатически. Если электрическое напряжение меняется за время прохождения спутника по орбите, значит, один из цилиндров падает с чуть большей скоростью, чем другой, что нарушает представления о том, как действуют силы гравитации.

По результатам измерений, проведенных за то время, пока спутник совершил 1500 оборотов вокруг Земли, физики не обнаружили изменений напряжения. Если эти выводы останутся верными по завершении миссии в следующем году, когда спутник сделает еще 900 оборотов, то физический принцип удастся подтвердить с точностью до одной квадриллионной доли (10¹⁵).

Проведение эксперимента на орбите позволяет повысить его точность, так как на результаты измерений не влияют, например, колебания поверхности Земли. Еще более тщательные измерения ученые проведут с помощью спутника Galileo Galilei, который должен увеличить точность на два порядка.