Natuurkundigen uit Oostenrijk en Australië hebben Einsteins principe van gelijkwaardigheid beschreven in het kader van de kwantummechanica. Deze ontdekking zal het mogelijk maken om de tegenstrijdigheden op te lossen die ontstaan bij het creëren van een uniforme theorie die gravitationele en andere soorten fundamentele interacties beschrijft. Het artikel van wetenschappers is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Physics.
Volgens het equivalentieprincipe bewegen alle lichamen in een uniform zwaartekrachtveld (op het aardoppervlak) op dezelfde manier alsof ze zich in een uniform versneld coördinatensysteem bevinden in afwezigheid van zwaartekracht (een lift die versnelt in de lege ruimte). Met andere woorden, zwaartekracht- en traagheidsmassa's zijn gelijk. Dit principe verklaart ook waarom alle lichamen, ongeacht hun massa, met dezelfde versnelling op de grond vallen. Het verplaatsen van lichamen met een grote massa vereist een aanzienlijke kracht, maar ze worden sterker aangetrokken door de zwaartekracht dan lichte objecten.
Het gelijkwaardigheidsbeginsel ligt ten grondslag aan Einsteins algemene relativiteitstheorie, maar is alleen van toepassing op de macrokosmos. Kwantummechanica, die de fundamentele interacties in de microkosmos verklaart, en de theorie van de zwaartekracht bleken onverenigbaar te zijn, hoewel elk fysische verschijnselen zo nauwkeurig mogelijk beschrijft op de juiste schaal. Dit komt deels doordat niet bekend was hoe het equivalentieprincipe kan worden toegepast op fundamentele deeltjes, die bijvoorbeeld in superpositie kunnen zijn - gelijktijdig in twee elkaar uitsluitende energietoestanden.
In een nieuw werk hebben wetenschappers aangetoond dat het gelijkwaardigheidsbeginsel kan worden vervuld in de kwantumwereld. De nieuwe formulering houdt rekening met de superpositie van energietoestanden en, aangezien energieën kunnen worden uitgedrukt in termen van massa, de superpositie van massa's. Dus hebben natuurkundigen een gelijkwaardigheid gepostuleerd tussen de rustmassa, de traagheidsmassa en de zwaartekrachtmassa van het deeltje. Wetenschappers merken echter op dat experimenteel onderzoek nodig zal zijn om het principe te bewijzen.
