MICROSCOPE verifica uno dei pilastri della teoria di Einstein

Agenzia di stampa francese, Inserito mercoledì 14 settembre 2022 – 18:38

La missione spaziale MICROSCOPE ha raggiunto un’accuratezza record nella verifica del “principio di equivalenza” della fisica, che mette alla prova la relatività generale di Einstein, secondo diversi studi che hanno presentato i risultati mercoledì.

Lanciato nel 2016, MICROSCOPE è stato installato in orbita a un’altitudine di 710 km e ha fornito dati per due anni e mezzo.

Il piccolo satellite, costruito dal Centro nazionale per gli studi spaziali, contiene due accelerometri T-SAGE dell’ONERA, il centro francese per la ricerca spaziale. Quest’ultimo è stato anche responsabile del trattamento dei dati, grazie agli strumenti di simulazione ed elaborazione dati sviluppati dall’Osservatorio Côte d’Azur.

Tutto ebbe inizio con Galileo, nel diciassettesimo secolo, il quale postulava che rilasciando contemporaneamente due corpi di massa e composizione distinte, si scontrassero contemporaneamente con la Terra. Tre secoli dopo, un astronauta della missione Apollo 15 lo illustrerà facendo cadere, apparentemente alla stessa velocità, una piuma e un martello sulla superficie della Luna.

Nel frattempo, Newton ha postulato il “principio di equivalenza” tra la forza di gravità e la forza di inerzia sperimentata da un oggetto in caso di accelerazione.

Questo principio è un pilastro della teoria della relatività di Albert Einstein, che descrive la gravità come una curvatura dello spaziotempo che deforma la materia.

Verificato sulla Terra con un grado di precisione relativa fino alla tredicesima cifra decimale nel 2007. Ma lo spazio è l’ambiente perfetto per andare avanti, liberandosi dai molteplici disturbi della superficie terrestre.

Il risultato presentato mercoledì, oggetto di pubblicazioni sulle prestigiose riviste Physical Review Letters e Classical Quantum Gravity, verifica il principio di equivalenza misurando con precisione la quindicesima cifra decimale.

Il microscopio, utilizzando un accelerometro, ha confrontato le forze necessarie per mantenere immobili due cilindri di diversa massa e composizione, sospesi in un piccolo contenitore sottovuoto e soggetti alla gravità terrestre.

Verificare il principio di equivalenza significa verificare che le due forze siano uguali. È tutto esattamente “equivalente a misurare il peso di una mosca a bordo di una superpetroliera da 500.000 tonnellate”, ha spiegato il direttore degli esperimenti di ONERA, Manuel Rodriguez, e ha presentato i risultati alla sede del Centro nazionale per gli studi spaziali.

Le prestazioni di misura si sono basate su un sistema di controllo satellitare che permette di ottenere una stabilità pressoché totale, e sull’elaborazione dei dati per correggere segnali spuri, come “crepe” dovute a deformazioni del rivestimento che isolano la macchina sotto l’influenza del sole .

I progetti futuri, come MICROSCOPE2, mirano a migliorare ulteriormente la misurazione. Con la sfida di testare ulteriormente uno dei pilastri della relatività generale. Inoltre, per testare modelli che mirano a unificare la teoria della relatività con la teoria dei quanti, che per la maggior parte predicono violazioni del principio di equivalenza.