Принцип еквівалентності сил гравітації і інерції пройшов перевірку «з підвищеною точністю».
Дослідники з Бременського і Ганноверського університетів використовували дані «лазерної локації Місяця» за 50 років, щоб перевірити один з ключових постулатів фундаментальної фізики — принцип еквівалентності. Зібрані дані підтвердили, що пасивна і активна гравітаційні маси еквівалентні незалежно від матеріалу з точністю до 14 знаків після коми.
Одне з основних припущень фундаментальної фізики полягає в тому, що різні властивості маси — вага, інерція і гравітація — завжди залишаються незмінними по відношенню один до одного. Хоча всі вимірювання поки підтверджують принцип еквівалентності, квантова теорія постулює, що порушення повинно мати місце, пояснюють вчені. Тому фізики розробляють і проводять нові експерименти, щоб перевірити принцип зі зростаючою точністю.
Інерційна маса чинить опір прискоренню. Цей ефект проявляється, наприклад, при різкому старті машини. Пасивна гравітаційна маса реагує на гравітацію, активна — створює гравітаційне поле, на яке «відповідають» інші маси.
Якщо припустити, що пасивна і активна гравітаційні маси не рівні, а їх співвідношення залежить від матеріалу, то об’єкти з різних матеріалів з відмінними центрами мас будуть прискорюватися. Наприклад, повинна змінюватися швидкість Місяця, яка складається з алюмінієвої оболонки і залізного ядра зі зміщеними відносно один одного центрами мас.
Щоб перевірити, чи є таке прискорення, дослідники направляють лазерні промені з Землі на відбивачі, встановлені на Місяці. Вони були розміщені на поверхні природного супутника нашої планети американської та радянської місіями. У своєму дослідженні фізики проаналізували дані «лазерної локації», зібрані з 1970 по 2022 рік.
Аналіз не показав прискорення. Це означає (з урахуванням похибки вимірювань), що з точністю до 3.9*10- 14 активна і пасивна маси збігаються. Цей результат на два порядки перевершує точність попередніх тестів.