Galileon ja Eisteinin jalanjäljissä

Aikoinaan Galileo Galilei pudotti kaksi eri massaista kappaletta Pisan kaltevan torni huipulta luoden näin erään tieteellisen periaatteen. Nyt tätä periaatetta atomistisesti toteuttaen voidaan luoda aiempaa tarkempaa mittaustekniikkaa.

Myös Albert Einstein esitti Galileon periaatteen viime vuosisadalla ja se tuli tunnetuksi Einsteinin ekvivalenssiperiaatteena atomeille, joiden massa on kvanttisuperpositiotilassa.

Nyt lähes neljä vuosisataa myöhemmin, ryhmä italialaisia fyysikoita ovat soveltaneet periaatetta kvanttikappaleille käyttäen uutta tieteellistä menetelmää, jota ehdotti University of Queenslandin fyysikko Magdalena Zych.

Tutkimusryhmä toteutti kvanttiversion kaltevan torni testistä. Uudenlaisen lähestymistavan ehdottivat ensimmäisenä tohtori Zych ja Wienin yliopiston ja Itävallan tiedeakatemian tutkija professori Caslav Brukner.

Galileon tornikokeen kappaleet korvattiin rubidium atomeilla ja torni University of Florencen Guglielmo Tinon ryhmä suunnitelmalla, joka perustuu Bragg atomi interferometriaan.

”Kokeilu vahvistaa Einstein vastaavuuden periaatteen kvanttisuperpositiolle suhteellisella tarkkuudella muutama miljardisosalla (ppb),” toteavat tutkijat Queenslandin tiedotteessa.

Tohtori Zychin mukaan työ voisi johtaa uusien anturien kehittämiseen ja sovelluksiin tulivuorenpurkauksien ja maanjäristyksien tutkimuksessa, etsittäessä malmiesiintymiä, navigoinnissa maassa ja avaruudessa ja suuren tarkkuuden mittauksissa ajan, taajuuden ja kiihtyvyyden suhteen.