О данном исследовании учёные сообщают в журнале Science.
— эвристический принцип, использованный Альбертом Эйнштейном при выводе Общей теории относительности. Один из вариантов его изложения: «Силы гравитационного взаимодействия пропорциональны гравитационной массе тела, силы инерции же пропорциональны инертной массе тела. Если инертная и гравитационная массы равны, то невозможно отличить, какая сила действует на данное тело — гравитационная или сила инерции».
Исторически принцип относительности был сформулирован Эйнштейном так: «Все явления в гравитационном поле происходят точно так же, как в соответствующем поле сил инерции, если совпадают напряжённости этих полей и одинаковы начальные условия для тел системы».
Для доказательства этого принципа Эйнштейн предложил следующий мысленный эксперимент. Пусть тела находятся в лифте, который бесконечно удалён от гравитирующих тел и двигается с ускорением. Тогда на все тела, находящиеся в лифте действует сила инерции (Fin=–ma0), а тела под действием этих сил будут давить на опору или подвес. То есть тела будут обладать весом. Если лифт не движется, а висит над какой-то гравитирующей массой в однородном поле, то все тела также будут обладать весом. Находясь в лифте, невозможно отличить эти две силы. Поэтому все механические явления будут в обоих лифтах происходить одинаково. Эйнштейн обобщил это положение на все физические явления.
В результате даже спустя почти столетие после создания Общей теории относительности одни физики подвергают ее сомнению, а другие раз за разом доказывают справедливость ее выводов.
Сегодня не существует теории, из которой можно вывести значение константы μ, ее можно только измерить. В экспериментах, проведенных на Земле, ее постоянство доказано, однако остается вероятность того, что в разных местах Вселенной или в разных ее эпохах величина этой константы может оказаться другой. Для того чтобы проверить, что происходит с ней на самом деле, ученые решили воспользоваться спектром молекулы метанола (CH4O, или CH3—OH).
Они сосредоточили свое внимание на галактике, отстоящей от нас на семь миллиардов световых лет, которую называют «молекулярной фабрикой», потому что ее просвечивает мощный радиоисточник — квазар PKS 1830-211.
Исследуя спектр излучения квазара, можно по линиям его поглощения изучать спектры молекул этой галактики.
Наблюдение проводилось на расположенном в Германии Эффельсбергском радиотелескопе с декабря 2011-го по апрель 2012 года. Проведя все необходимые вычисления, ученые получили спектр молекул метанола, находившихся в «молекулярной фабрике» семь миллиардов лет назад, и выяснили, что его линии могли сдвинуться не более чем на одну стомиллионную долю процента, то есть не сдвинулись вообще.
Это означало, что отношение массы протона к массе электрона было таким же, каким мы видим его сейчас на Земле.
Таким образом физики в очередной раз подтвердили Общую теорию относительности Эйнштейна. «Любое изменение этой фундаментальной константы означало бы, что мы неверно понимаем самые основы физики», — заявляет Карл Ментен, директор Института радиоастрономии им. Макса Планка.
