Dünya Yörüngesinde Yapılan Bazı Deneyler Sonucunda Einstein'ın Eşdeğerlik İlkesinin Doğru Olduğu Kanıtlandı
Yerçekimi ayrımcılık yapmaz. Yörüngede yapılan bir deney, önceki çabalardan yüz kat daha büyük bir kesinlikle, yerçekimi etkisi altında her şeyin aynı şekilde düştüğünü doğruladı. Bulgu, Einstein'ın genel görelilik teorisinin temel bir yapıtaşı olan eşdeğerlik ilkesinin şimdiye kadarki en katı kanıtı. Biz de bu yazımızda bu konudan bahsediyoruz.
Yerçekiminin her şeyi eşit şekilde etkilediği fikri şaşırtıcı görünmeyebilir.
Ama bunun tersini kanıtlayacak en ufak bir ipucu, genel göreliliğin, maddenin tüm temel parçacıklarını tanımlayan teorik çerçeve olan standart parçacık fiziği modeliyle nasıl örtüştüğünü açıklamaya yardımcı olabilir. Genel görelilik, evreni pürüzsüz ve sürekli olarak gören klasik bir teoriyken, standart model ise madde ve enerjinin tanecikli parçalarını içeren bir kuantum teorisidir. Bu iki yapıyı 'her şeyin teorisi' adı altında birleştirmek, Einstein'a kadar uzanan bilim insanlarının gerçekleşmemiş bir hayali olmuştur.
Almanya'daki Frankfurt İleri Araştırmalar Enstitüsü'nde fizikçi olan Sabine Hossenfelder, "Eşdeğerlik ilkesi, Einstein'ın genel görelilik kuramının en önemli köşe taşıdır" diyor.
“Bu ilkenin sonunda değiştirilmesi gerektiğini biliyoruz çünkü mevcut haliyle kuantum etkilerini hesaba katamaz.” diye devam ediyor. MICROSCOPE deneyi, potansiyel değişikliklerin araştırılmasına yardımcı olmak için Dünya yörüngesinde neredeyse mükemmel bir serbest düşüşle dönerken, 300 gram titanyum dış silindir ve 402 gram platin iç silindir olan iç içe metal silindirlerin hareketini izledi. Yerçekiminin silindirler üzerindeki etkisindeki herhangi bir fark, birbirlerine göre hareket etmelerine neden olur. Bu şekilde silindirleri tekrar hizaya getirmek için uygulanan küçük elektrik kuvvetleri, eşdeğerlik ilkesinin olası bir ihlalini ortaya çıkaracaktı.
Nisan 2016'dan Ekim 2018'e kadar silindirler, onları güneş rüzgarlarının çarpmasından, güneş ışığının uyguladığı küçük basınçtan ve 700 kilometre yüksekliğindeki yörünge yüksekliğindeki kalıntı atmosferden koruyan bir uydunun içinde korundu.
MICROSCOPE ekibi üyesi ve Fransız fizikçi Manuel Rodrigues, deneyi yörüngede gerçekleştirerek araştırmacıların iki farklı malzemenin serbest düşüşünü, titreşimlerin veya yakındaki nesnelerin yerçekimi kuvvetleri olmadan uzun süreler boyunca karşılaştırabileceğini söylüyor. Rodrigues, 'MICROSCOPE tarafından öğrenilen derslerden biri, bu tür testlerin doğruluğunda önemli bir gelişme elde etmenin en iyi yolunun uzay olduğudur' diyor.
Yeni çalışma raporlarına göre, MICROSCOPE iki buçuk yıllık görevi boyunca eşdeğerlik ilkesinde hiçbir ihlal belirtisi bulamadı.
Bulgu, aynı şeyi daha az hassasiyetle bulan deneyden alınan önceki bir ara rapora dayanıyor. Bazı fizikçiler, eşdeğerlik ilkesinin sınırlarının deneylerde asla ortaya çıkmayabileceğinden ve Einstein'ın sürekli olarak haklı çıkacağından şüpheleniyorlar. Bir fizikçi olan Clifford Will, 2030'lar için planlanan bir MICROSCOPE 2 devam görevinde uygulanacak 100 kat daha fazla hassasiyetin bile bir denklik ilkesi ihlali ortaya koymasının muhtemel olmadığını söylüyor. Will “Gerçekten de Einstein'ın öğrettiği bu temel fikir sağlamca duruyor. Yerçekimi kuvveti olarak gördüğümüz şey aslında uzay-zamanın eğriliğidir. İster yoğun platinden, ister daha hafif titanyumdan veya başka herhangi bir malzemeden yapılmış olsun; Dünya'nın uzay-zamanında herhangi biri veya bir şey sadece yol boyunca hareket etmiş olur' diyor.
Ancak Hossenfelder, fizikçiler Einstein'ın yanıldığını asla kanıtlayamasalar bile, MICROSCOPE gibi deneylerin hala önemli olduğunu söylüyor.
“Bu testler sadece denklik ilkesiyle ilgili değil. Genel göreliliğin parçası olmayan örtük olarak diğer tüm sapma türlerini ve bilinmeyen yeni güçleri de araştırıyorlar. Yani gerçekten çok amaçlı, yüksek hassasiyetli ölçümler yapıyorlar' diyor Hossenfelder. Artık görev tamamlandığına göre, MICROSCOPE uydusu yavaş yavaş yörüngeden çıkacak. Rodrigues, 'Uydunun 25 yıl içinde nereye düşeceğini tahmin etmek zor' diyor. Uyduda birkaç milyon avro değerinde platin silindir bir set var. Bu değerli platin metalin nereye ineceğini kimse tahmin edemezken, onu aşağı çeken yerçekimi titanyumu en az bin trilyonda bir oranında çekecek.
Siz bu konuda ne düşünüyorsunuz? Yorumlarda buluşalım!
Yorum Yazın