广义相对论的核心原理刚刚通过了迄今为止最严格的测试：

爱因斯坦广义相对论的核心原理刚刚通过了迄今为止最严格的测试。

一个国际科学家团队使用特别设计的卫星测量了地球上成对自由落体的加速度地球的轨道。基于五个月的数据得出的结果表明，加速度在 1015 年的差异不超过 1 分之一，排除了任何违反弱等效原理的情况。

弱等效原理是观察起来相对简单，即当没有其他影响作用于它们时，所有物体在相同的引力场中以相同的速度加速，无论它们的质量或成分如何。

最著名的证明可能是 1971 年宇航员戴夫·斯科特站在月球上时，从同一高度同时丢下锤子和一根羽毛。没有空气阻力来减慢羽毛的速度，这两个物体以相同的速度落到月球表面。

这个名为“显微镜”的新实验由已故物理学家皮埃尔·图博尔 (Pierre Touboul) 领导，比斯科特的演示更为严格。它涉及一颗卫星从 2016 年 4 月 25 日到 2018 年 10 月 18 日在轨道上空盘旋。

在此期间，该团队使用自由落体悬浮的质量进行了多次实验，总共提供了五个月的数据。这些数据的三分之二涉及不同成分、钛和铂合金的成对测试质量。剩下的三分之一涉及一对相同铂成分的参考质量块。

实验设备使用静电力将两个测试质量块保持在相对于彼此的相同位置。如果加速度有任何差异（一种称为 Eötvös 比率的指标），设备将记录将质量固定在适当位置的静电力的变化。

2017 年发布的早期结果很有希望，没有发现违规行为弱装备的价原理下降到 −1±9 x 10−15 的 Eötvös 参数。然而，卫星仍在运行，并产生数据，这意味着工作尚未完成。完整的数据集巩固了这些早期发现，将 Eötvös 参数限制为 1.1 x 10−15。

这是迄今为止弱等效原理的最严格界限，并且不太可能很快被超过。这意味着科学家们可以比以往任何时候都更有信心地继续依赖广义相对论，并对广义相对论和量子力学之间的交叉点施加新的约束，这两种机制在不同的规则下运作。

“我们有新的以及对任何未来理论的更好约束，因为这些理论在这个层面上不得违反等效原理，”法国蔚蓝海岸天文台的天文学家 Gilles Métris 解释说。

这是一个惊人的结果，因为该设备设计用于地球轨道的微重力环境，无法在 lau 之前进行测试叮当。现在 MICROSCOPE 项目已经成功完成，团队可以使用结果设计更严格的测试。

这些测试将有助于探索广义相对论的局限性，广义相对论是描述物理空间引力的框架-时间。然而，在原子和亚原子尺度上，广义相对论失效，量子力学取而代之。一段时间以来，科学家们一直在努力解决两者之间的差异。精确找出广义相对论在哪里崩溃可能是一种方法。

我们现在知道，对于弱等效性，这种崩溃不会发生在 1015 的一部分。可以对卫星的下一次迭代进行的具体改进可以在 1017 年将其探测到一个部件的水平。然而，这将需要一些时间才能完成。

“至少有一个十年或两年，我们看不到太空卫星实验有任何改进，”物理工程师曼努埃尔罗德里格斯说法国国家航空航天研究中心 (ONERA) 的研究人员。

但我们怀疑这些结果足以暂时继续使用。

该团队令人难以置信的工作是发表在 Physical Review Letters 和 Classical and Quantum Gravity 特刊上。