Eşdeğerlik İlkesi kuantum seviyesinde kanıtlandı

Eşdeğerlik İlkesi Kuantum Düzeyinde İncelendi

arXiv.org’da çevrimiçi yayınlanan habere göre Einstein’ın yerçekimi teorisinin temel ilkelerinden biri olan eşdeğerlik ilkesi, kuantum testinden birini geçmeyi başardı.Einstein’in gözlemlerine göre büyük kütleli bir cismin (Örn. Dünya) üzerinde durulduğunda hissedilen kütleçekimsel kuvvet, eylemsiz olmayan (ivmeli) referans çerçevesindeki bir gözlemcinin hissettiği uydurma kuvvetle aynıdır. Yani cisim ne kadar büyük ve hangi maddeden olursa olsun bir yükseklikten bırakıldığında aynı oranda (hava direncini ihmal ederek) hızlanmalıdır.

Albert Einstein’in Eşdeğerlik İlkesi hakkındaki açıklaması;

Tüm bu bilgileri kuantum fiziği ortamında değerlendiren bilim insanları atomları bir atomun belirli bir enerjiye sahip olmadığı fakat iki enerji seviyesinin kombinasyonunu işgal ettiği bir kuantum süperpozisyona yerleştirdiler.lazerlerle manipüle ederek Rubidyum atomlarını yukarıya doğru fırlatarak yerçekiminin atomları aşağı nasıl çektiğini gözlemleyen bilim insanları normal atomların ivmesini süperpozisyonda olanlarla karşılaştırmak için atomları iki buluta böldüler ve atomları bir buluttaki süperpozisyona koydular bulutların nasıl etkileşime girdiğini hesaplayan bilim insanları atom bulutları dalgalar gibi davrandığını tıpkı birleşen su dalgalarında olduğu gibi girişimlerde bulunduğunu farketti.

Elde ettikleri sonuçları iki bulutun da normal enerji seviyesinde olduğunda elde edilen sonuçlarla karşılaştıran bilim insanları süperpozisyondaki atomların üzerindeki yerçekimi kuvveti ile diğer atomların üzerindeki yerçekimi kuvvetinin aynı olduğunu belirledi.100 milyonda 5 hassasiyet seviyesinde yapılan ölçümlerle bu sonuca ulaşan bilim insanları yüzyıllar önce Albert Einstein tarafından ortaya atılan Eşdeğerlik İlkesi’nin kuantum fiziği için de geçerli olduğunu kanıtladı. Bazı bilim insanlarına göre eşdeğerlik ilkesinin kuantum seviyesinde bozulduğu belirtilse de henüz net sonuca ulaşmış bir kanıt çalışması yapılmış değil.

Kaynak – sciencenews
Makale : Quantum test of the equivalence principle for atoms in superpositions of internal energy eigenstates, arXiv:1704.02296 [physics.atom-ph]