文 徐銳
作為愛因斯坦廣義相對論的支柱、中學科學課演示的主要內(nèi)容，弱等效原理通過了迄今最嚴格的測試。
歐洲“顯微鏡”衛(wèi)星開展的一項新天基實驗，以前所未有的精度，證實了由不同材料構(gòu)成的物體，在引力作用下，以完全相同的速度下落。
“能以如此高的精度證實愛因斯坦理論真是太好了?！蔽磪⑴c該研究的英國倫敦國王學院理論物理學家Eugene Lim說，這項研究結(jié)果并不令人驚訝，但這些實驗未來可以幫助物理學家縮小符合量子理論的引力理論的范圍，以及更好地預(yù)測黑洞行為。
簡單來講，弱等效原理表明引力是普遍存在的，即無論物體由什么構(gòu)成，在引力場下，都會以同樣的方式加速。
“顯微鏡”衛(wèi)星。圖片來源：CNES 2015
幾個世紀以來，物理學家對上述原理的實驗探索從未停止。
其中，最著名的演示（可能是虛構(gòu)的）是天文學家伽利略在意大利比薩斜塔進行的自由落體實驗，據(jù)說他在塔頂讓兩個質(zhì)量不同的球體同時落下，并看到它們同時落地。
而今天，對弱等效原理探索的最前沿在太空。2016年發(fā)射的“顯微鏡”衛(wèi)星的主要任務(wù)就是對愛因斯坦的弱等效原理進行驗證。
繞地球軌道運行的“顯微鏡”內(nèi)部放置了一系列由鉑和鈦合金制成的帶電圓柱體，它們被靜電維持在原位。
衛(wèi)星繞軌運行相當于下落狀態(tài)，至少就引力而言，內(nèi)部的圓柱體基本上保持在恒定的自由落體狀態(tài)。
同時，一個極其靈敏的電子傳感器會測量保持每個圓柱體相對靜止所需的電壓。
如果一個圓柱體比另一個圓柱體加速快，維持其原位不動的電壓就會更高。
9月14日發(fā)表于《物理評論快報》的相關(guān)研究指出，結(jié)果正如預(yù)期——在整個實驗過程中，兩個圓柱體的加速度始終相同。
法國國家航空航天研究院（ONERA）研究工程師、上述任務(wù)負責人Manuel Rodrigues指出，該研究結(jié)果不會改寫任何教科書，但它比之前的實驗“測量精度提高了10倍”。
“新研究的精確性為過去在相關(guān)方面的各項研究增添了信心。我們現(xiàn)在知道，從其他實驗中得到的結(jié)果是可靠的?！盠im補充道。
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.129.1211
