Een orbitaal experiment om te controleren of objecten echt op dezelfde snelheid vallen in een zwaartekrachtveld.
Aan het eind van de 16e eeuw vatte de Italiaanse wetenschapper Galileo Galileo een experiment op dat de basis van de natuurkunde veranderde. Hij vroeg zich af wat er zou gebeuren als twee objecten met verschillende schalen uit de scheve toren van Pisa zouden vallen?
In die tijd schreef de heersende theorie van de zwaartekracht, die bijna 2000 jaar geleden door de Griekse filosoof en wetenschapper Aristoteles was ontwikkeld, de afhankelijkheid van de snelheid van een voorwerp dat valt op zijn soortelijk gewicht, dat wil zeggen, zwaardere voorwerpen vallen sneller dan lichte objecten.
Galileo geloofde dat de massa onbeduidend is voor de snelheid waarmee het object valt. Alles valt tegelijkertijd op de grond, ongeacht hoeveel het weegt. Hieruit concludeerde hij dat in vacuüm alle lichamen op dezelfde snelheid zouden vallen en de basis leggen voor de algemene relativiteitstheorie Albert Einstein, 100 jaar geleden gepubliceerd.
Het concept, dat bekendstaat als het "Equivalentieprincipe", was goed getest op aarde, maar wetenschappers vragen zich af of er twijfel over zal bestaan of de metingen nauwkeurig genoeg zijn.
Om dit principe te testen, voert het Franse ruimteagentschap een experiment uit genaamd "Microscope". Hiertoe werd een satelliet van 668 pond als secundaire lading verzonden aan boord van de Sojoez-raket, die vorige week werd gelanceerd vanuit het Europese ruimtecentrum Kourou in Frans-Guyana. De microscoop bevat twee cilinders van dezelfde massa, waarvan er één van titanium is en de tweede van een platina-rhodium-legering. Beide zullen zwaartekrachtloos zijn en dus zullen de sensoren de versnelling van de zwaartekracht kunnen meten met een nauwkeurigheid van één miljoenste van een miljard zwaartekracht. Het experiment op aarde was ongeveer 100 keer minder gevoelig, voornamelijk als gevolg van willekeurige seismische trillingen in de natuur en menselijke activiteit.
"We wachten op bevestiging van de theorie van Einstein", schrijft Pierre Tuboul, een vooraanstaand wetenschapper bij de Microscope-missie, in een e-mail van Discovery News.
"Als het equivalentieprincipe niet wordt bevestigd, opent de deur naar een nieuwe fysica naast de algemene relativiteitstheorie, er kan een nieuw type interactie zijn of een nieuw soort deeltjes voor deze interactie," voegde hij eraan toe.
"Elke schending van het gelijkwaardigheidsbeginsel is van vitaal belang", schrijft het Franse ruimtevaartbureau CNES in een samenvatting van de experimenten op zijn website. "Dit zou het eerste teken zijn van nieuwe fysische verschijnselen ... die niet worden verklaard door ons standaard fysica-model."
Wetenschappers zijn van plan de relatieve beweging van de cilindermassa's over een periode van twee jaar te vergelijken Het apparaat is deze week ingeschakeld voor een controle van twee maanden. Het hoofdpodium begint in juli.
