Гравитационные теории Альберта Эйнштейна в очередной раз были подтверждены, причем с новой степенью точности. Уравнения общей теории относительности предсказывали, что определенная величина будет равна нулю, и физики Национального Института стандартов и технологий (NIST) рассчитали рекордно низкий, невероятно крошечный результат – настолько хороший, насколько мы можем получить.

Итак, что они измерили? Разницу между различными сверхточными атомными часами по всей планете. И это имеет гораздо большее значение, чем кажется.

Частью гениальности Эйнштейна была его способность мыслить, используя только свое воображение. Эти так называемые «мысленные эксперименты» позволили получить многие из его идей в формулировании общей теории относительности, которая зиждется на гравитационных эффектах.

Среди наиболее известных примеров стоит упомянуть воображаемый лифт. Человек внутри лифта не сможет отличить гравитационное поле от ускорения - притяжение, которое вы обычно чувствуете, когда Земли, «тянет» вас вниз, так же легко может быть ускорением лифтом, стремящимся «вверх» к невесомости. Застряв внутри лифта, без окон, вы не могли бы отличить одно от другого.

Команда NIST проверила еще один аспект мысленного эксперимента, в котором говорится, что всё внутри лифта будет испытывать то же самое ускорения, и относительные свойства объектов останутся неизменными – нулевое изменение.

Этот принцип называется локальной позиционной инвариантностью (LPI). Команда NIST использовала Землю как лифт и сравнивала ход дюжины атомных часов по всей планете. После изучения данных за 15 лет были получены следующие результаты: разница составила всего плюс 0,00000022 или минус 0,00000025. Довольно близко к нулю! Результаты опубликованы в Nature Physics.

Это ближе к нулю, чем ученые когда-либо достигали, благодаря усовершенствованным технологиям и невероятной точности современных атомных часов, «настолько стабильным, что они могут ошибаться не более чем на тысячу секунд в течение жизни нашей Вселенной, примерно 14 миллиардов лет», – говорится в статье.

К сожалению, это самые точные измерения, которые ученые могут проделать с помощью этих часов, но новые атомные часы уже находятся в работе и должны обеспечить еще более точные измерения в ближайшие годы.

Но зачем беспокоиться, когда мы уже так близки к нулю? Поскольку LPI должна быть фундаментальным свойством Вселенной, она является частью вычисления некоторых других фундаментальных единиц, таких как масса определенных частиц. Наличие улучшенного показателя для LPI означает лучшие показатели для всего остального.

Плюс, конечно, это еще раз подтверждает, что Эйнштейн действительно знал, о чем говорил. Но что может помешать ученым попытаться выяснить обратное?