L’òrbita de la Lluna ha ajudat a uns investigadors a confirmar la validesa de les teories de Newton i Einstein. En un article publicat a la revista ‘Physical Review Letters’, expliquen com l’han fet servir per confirmar que dues definicions diferents de la massa, proposades per dos dels físics més importants de la història, són equivalents i vàlides.
Tres definicions
En física, de fet, hi ha tres definicions diferents de la massa i es consideren equivalents, i aquest estudi n’ha corroborat dues amb una precisió més alta que mai. La massa inercial determina amb quina facilitat accelera un objecte en resposta a una força, mentre que la massa gravitatòria activa dtermina la força del camp gravitatori d’un objecte. Finalment, la massa gravitatòria passiva dicta la força sobre un objecte en un camp gravitatori donat. Que totes tres masses siguin la mateixa i per què és una de les gran preguntes de la física, de manera que aquest equip d’investigadors va voler confirmar-ho partint d’un dels fonament més bàsics de la física, la Tercera Llei de Newton.
Corroborar Newton és corroborar Einstein
Anteriorment, l’experiment MICROSCOPE ja va confirmar l’equivalència de la massa inercial i la massa gravitatòria passiva en un proves fetes des d’un satèl·lit. Ara, els científics han volgut comparar les masses gravitatòries activa i passiva per a dos elements que es troben a parts diferents de la Lluna: el ferro del nucli i l’alumini de l’escorça.
Segons la Tercera Llei de Newton, “per a cada acció hi ha una reacció igual i oposada”. Així doncs, la força exercida pel ferro sobre l’alumini hauria de ser igual que la que l’alumini exerceix sobre el ferro. Si la massa activa i la passiva fossin diferents, la llei quedaria invalidada i aquest desequilibri de forces alteraria l’òrbita de la Lluna.
Gràcies a dècades de mesures amb làser de la distància entre la Terra i la Lluna i la seva posició a l’òrbita, s’ha pogut confirmar que la ràtio de masses gravitatòries activa i passiva per a tots dos materials són iguals fins a una precisió d’unes quatre bilionèsimes parts d’un 1%. D’altra banda, a més, si hi hagués hagut una diferència també hauria anat en contra de la Teoria General de la Relativitat d’Einstein, de manera que aquest estudi ha comprovat la validesa de totes dues teories alhora.
