La Messa ha diverse definizioni. L'orbita della Luna conferma che due sono equivalenti.

14 Luglio 2023 733
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La massa è la massa è la massa.

I fisici hanno tre diverse definizioni di massa, tutte ritenute equivalenti. Misurazioni della distanza tra la Terra e la Luna confermano che due di queste masse sono una e la stessa con una precisione superiore rispetto al passato, segnalano i fisici il 13 luglio su Physical Review Letters. Questo risultato conferma una delle fondamenta più basilari della fisica: la terza legge del moto di Newton.

La massa inerziale determina quanto facilmente un oggetto accelera in risposta a una forza. Poi c'è la massa gravitazionale attiva, che determina la forza di campo gravitazionale di un oggetto. A completare il trio c'è la massa gravitazionale passiva, che detta la forza su un oggetto in un dato campo gravitazionale.

"È una grande domanda in fisica perché queste masse sono tutte le stesse", afferma il fisico teorico Claus Lämmerzahl dell'Università di Brema in Germania. Quindi gli scienziati vogliono essere sicuri che non siano leggermente diverse.

In precedenza, l'esperimento MICROSCOPE ha confermato l'equivalenza tra massa inerziale e massa gravitazionale passiva in test a bordo di un satellite.

Nel nuovo studio, gli scienziati hanno confrontato le masse gravitazionali attiva e passiva per due elementi trovati in diverse parti della Luna: il ferro nel nucleo e l'alluminio nella crosta.

La terza legge di Newton, spesso formulata come "per ogni azione c'è una reazione uguale e opposta", suggerisce che la forza gravitazionale del ferro sull'alluminio dovrebbe essere la stessa della forza gravitazionale dell'alluminio sul ferro.

Se le masse attiva e passiva fossero diverse, ciò violerebbe la regola e la battaglia sproporzionata altererebbe l'orbita della Luna. Sulla base di decenni di misurazioni laser della distanza tra la Luna e la Terra e la posizione nella sua orbita, il rapporto tra la massa gravitazionale attiva e passiva per i due materiali era lo stesso a circa quattro trilionesimi di percento, segnalano Lämmerzahl e colleghi.

Trovare una differenza entrerebbe anche in contrasto con la teoria della gravità di Einstein, la relatività generale. Quindi la Luna serve una vittoria non solo per Newton, ma anche per Einstein.

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