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Einsteins Äquivalenzprinzip auch für Atome bestätigt

20.12.2004 - (idw) Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

Garchinger und Tübinger Wissenschaftler haben an einem "atomaren Springbrunnen" den Galilei'schen Fallturmversuch für Quantenobjekte verifiziert Vor etwa 400 Jahren hat Galileo Galilei in seinem berühmten Versuch auf dem schiefen Turm von Pisa Gegenstände aus Blei, Gold und Holz fallen lassen und dabei festgestellt, dass sie alle zur gleichen Zeit am Fuße des Turms ankommen. Aus dem Befund, dass die Bewegung eines Körpers unter Einwirkung der Schwerkraft unabhängig von seiner Masse oder seiner Zusammensetzung ist, hat Einstein den in der Physik als "Äquivalenzprinzip" bekannten Grundsatz formuliert und diesen als Ausgangspunkt für seine Überlegungen zur Gravitationstheorie gewählt. Von besonders großem Interesse ist heute die Überprüfung des Äquivalenzprinzips auf atomarer Ebene, da entsprechende Experimente Hinweise dafür liefern können, wie die Einstein'sche Gravitationstheorie und die Quantentheorie weiterentwickelt und in eine einheitliche Beschreibung überführt werden können. Garchinger und Tübinger Wissenschaftler haben nun eine moderne Variante des Galilei'schen Fallturmversuchs durchgeführt und das Äquivalenzprinzip für Quantenobjekte mittels eines Atominterferometers an einem "atomaren Springbrunnen" überprüft. Beim Vergleich der Fallbeschleunigung für zwei verschiedene Rubidiumisotope (Rb 85 und Rb 87) konnten die Forscher die Gültigkeit des Äquivalenzprinzips bis auf eine Genauigkeit von 2 zu 10 Millionen auf atomarem Niveau bestätigen (Physical Review Letters, 10. Dezember 2004).
Weitere Informationen: http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2004/pressemitteilung200412172/

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