由於重力，不同類型的原子以相同的加速度下落
科學家報告說，單個原子由於引力而以相同的速度下落，重申了一種稱為等效原理的概念。
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根據傳說，伽利略號從比薩斜塔上放下了重物，表明重力導致不同質量的物體以相同的加速度墜落。近年來，研究人員採用了義大利科學家可能從未想過的方式複製該測試，方法是拋原子。
一項新的研究描述了迄今為止最敏感的原子掉落測試，並顯示了伽利略的引力實驗仍然有效—即使對於單個原子也是如此。物理學家在《物理評論快報》（Physical Review Letters）中的一篇論文中報導說，兩種不同類型的原子在大約萬億分之一或0.0000000001％的範圍內具有相同的加速度。
與以前的原子滴測試相比，這項新研究的靈敏度是後者的一千倍。佛羅倫斯大學的物理學家古利爾莫·蒂諾（Guglielmo Tino）說：「這代表著飛躍。」他沒有參與這項新研究。
研究人員比較了兩種不同同位素的，原子，這些原子的原子核中含有不同數量的中子。該小組在真空下將一個原子云發射到一個高約8.6米的管中。研究人員發現，隨著原子的上升和下降，兩種變體以基本相同的速度加速。
在再次確認伽利略的引力實驗時，結果堅持了等效原理，這是阿爾伯特·愛因斯坦引力理論，廣義相對論的基礎。該原理指出，物體的慣性質量決定了施加力時其加速的程度，它等同於其重力質量，後者決定了物體感覺到的重力有多強。結果：物體在重力作用下的加速度並不取決於其質量或組成。
到目前為止，等效原理經受住了所有考驗。但是受制於量子力學奇怪規律的原子可能會揭示其弱點。史丹福大學的物理學家馬克·卡塞維奇（Mark Kasevich）說：「當您用原子進行測試時……您正在測試等效原理並以新的方式強調它。」
Kasevich及其同事使用原子幹涉術研究了微小的顆粒，該方法利用了量子力學來進行極其精確的測量。在原子飛行過程中，科學家將原子置於一種稱為量子疊加的狀態，其中粒子沒有一個確定的位置。取而代之的是，每個原子以兩個位置的重疊形式存在，相隔最多7釐米。當原子的兩個位置重新聚集在一起時，原子以精確顯示其相對加速度的方式相互幹擾。
許多科學家認為，等效原理最終會步履蹣跚。澳大利亞昆士蘭大學的物理學家瑪格達萊娜·齊奇說：「我們有合理的期望，就是我們的當前理論……還不是故事的結局。」他並未參與這項研究。這是因為量子力學（描述非常小的反直覺物理學的物理學分支）與廣義相對論不太吻合，導致科學家們在尋找可以將這些思想統一起來的量子引力理論。許多科學家懷疑，新理論將違反等效原理，其數量太小，以至於迄今為止進行的測試都無法發現。
但是物理學家希望將來能夠改進此類基於原子的測試，例如，通過在太空中進行測試，使物體可以長時間自由下落。已經在金屬圓柱體上進行了太空中的等效原理測試，但尚未在原子上進行（SN：12/4/17）。
因此，仍有機會證明伽利略是錯誤的。