Η πιο ευτυχισμένη στιγμή του Αϊνστάιν: Η Αρχή της Ισοδυναμίας

 

Einstein's Happiest Moment: The Equivalence Principle

Authors: Paul Worden, James Overduin

One Hundred Years Testing Einstein (MIT Press, 2022)

Από την απλή παρατήρηση ότι ένα άτομο που πέφτει ελεύθερα δεν αισθάνεται το βαρυτικό πεδίο προέκυψε το μεγαλύτερο άλμα στην σκέψη του Αϊνστάιν, την συνειδητοποίηση ότι η βαρύτητα μπορεί να είναι ισοδύναμη με την επιτάχυνση. Ότι η βαρύτητα επηρεάζει όλα τα σώματα με τον ίδιο τρόπο επειδή είναι μια ιδιότητα του χωροχρόνου (η καμπυλότητά του) και όχι μια δύναμη που διαδίδεται μέσω του χωροχρόνου (όπως ηλεκτρομαγνητικές ή πυρηνικές δυνάμεις). Όταν εκφράστηκε με τρόπο που είναι ξεκάθαρα ανεξάρτητος από την επιλογή των συντεταγμένων, αυτή η ιδέα εξελίχθηκε στην Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.

Οι βάσεις για αυτό που σήμερα είναι γνωστό ως «αρχή της ισοδυναμίας» είχε τεθεί πολύ πριν από τον Αϊνστάιν, δίνοντας ένα συναρπαστικό παράδειγμα ανάπτυξης μιας επιστημονικής ιδέας μέσω της συνεχούς αλληλεπίδρασης μεταξύ θεωρίας και πειράματος. 

Αυτή η ιδέα ελέγχεται πειραματικά και σήμερα με βελτιωμένες τεχνικές και μετρήσεις, ακόμα και στο διάστημα. Θεωρητικά, η αρχή της ισοδυναμίας (συμπεριλαμβανομένου του αναλλοίωτου Lorentz της ειδικής σχετικότητας – ότι οι νόμοι της φυσικής παραμένουν οι ίδιοι για όλους τους αδρανειακούς παρατηρητές), θεωρείται ως μία από τις πιο θεμελιώδεις αρχές της φύσης. Οι παραβιάσεις της ισοδυναμίας προβλέπονται γενικά σε θεωρίες ενοποίησης της βαρύτητας με «μη γεωμετρικές» θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις, αλλά δεν υπάρχει συμφωνία σχετικά με τη μορφή που θα λάβουν αυτές οι παραβιάσεις.

https://arxiv.org/pdf/2209.13781.pdf

Μετάφραση https://physicsgg.me/