เมื่อวันที่ 25 เมษายนที่ผ่านมา ทีมนักวิทยาศาสตร์ฝรั่งเศสได้จัดส่งดาวเทียม “ไมโครสโคป” ขึ้นสู่ห้วงอวกาศ ซึ่งจะทำหน้าที่สำคัญในการทดสอบคุณลักษณะหนึ่งตามทฤษฎียิ่งใหญ่ของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ โดยตรง นั่นคือทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ที่ยังคงใช้เป็นแบบจำลองแสดงการทำงานของแรงโน้มถ่วงของนักฟิสิกส์ในทุกวันนี้
ทฤษฎีดังกล่าวซึ่งคิดขึ้นเมื่อปี ค.ศ.1907 กล่าวถึง “หลักแห่งความสมดุล” ที่เน้นเอาไว้ว่า ไม่มี “ความต่าง” ระหว่าง “มวลเฉื่อย” (inertial mass) กับ “มวลโน้มถ่วง” (gravitational mass) ให้สังเกตเห็นได้
ตัวอย่างเช่น ถ้าหากเรายืนอยู่ในกล่องที่ปิดทึบทั้งสี่ด้าน และมีแรงดึงลงด้านล่างเหมือนในเวลาเดียวกันกับที่เรายืนอยู่บนพื้นโลก เราไม่มีทางที่จะบอกได้ (จากแรงดังกล่าว) ว่าเราอยู่บนโลกหรืออยู่บนจรวดสักลำที่อยู่ห่างไกลจากดาวเคราะห์ที่มีแรงโน้มถ่วงใดๆ แต่กำลังรุดหน้าไปด้วยความเร็วเทียบเท่ากับแรงโน้มถ่วงของโลกหรือ 1จี
ในทางตรงกันข้าม หากเรา “ลอย” อยู่ในกล่องทึบดังกล่าวในสภาพไร้น้ำหนักและไม่รู้สึกได้ถึงความเร่งใดๆ เราก็ไม่สามารถบอกได้เช่นกันว่ากล่องปิดทึบดังกล่าวอยู่ในอวกาศห้วงลึกหรือกำลังถูกดึงดิ่งลงสู่โลก
ทฤษฎีดังกล่าวมาจากการพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์ที่คิดค้นขึ้นมาเมื่อปี 1905 ที่อธิบายถึงเรื่องความเร็วของแสงกับแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งเชื่อมโยงกับหลักการพื้นฐานของฟิสิกส์สมัยใหม่หลายอย่าง และเกี่ยวเนื่องกับสมการโด่งดังของไอน์สไตน์ ว่าด้วยมวลและแรง ที่ระบุไว้ว่า E = mc2 นั่นเอง
หลักแห่งความสมดุลดังกล่าว จะสามารถพิสูจน์ได้แน่ชัดก็ต่อเมื่อทำการพิสูจน์ในจุดที่ปราศจากสนามแรงโน้มถ่วง ที่จะทำให้เราสามารถสังเกตการตกลงมาโดยอิสระและการเคลื่อนไหวของแรงเฉื่อยได้ นั่นคือการพิสูจน์ความจริงตามทฤษฎีของไอน์สไตน์ จะทำได้ก็ในห้วงอวกาศเท่านั้น
“ไมโครสโคป” เป็นดาวเทียมเพื่อการพิสูจน์ข้อเท็จจริงดังกล่าว ที่พัฒนาขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ประจำสำนักงานกิจการอวกาศแห่งฝรั่งเศส (ซีเนส) ภายในดาวเทียมจะมีอุปกรณ์ทรงกระบอก 2 ชิ้น บรรจุโลหะทรงกลม 2 ชนิดอยู่ภายใน ลูกบอลโลหะในกระบอกหนึ่งมีมวลเป็นไทเทเนียม ในอีกกระบอกมีมวลเป็นโลหะผสมแพลทินัม-โรเดียม โดยจะมีชุดอุปกรณ์สำหรับควบคุมและชุดสังเกตการณ์สำหรับการทดลองในทุกๆ 1 นาที เพื่อดูว่ามวลโลหะทั้งสองเคลื่อนที่ไปในลักษณะที่เป็นการยืนยันหรือขัดแย้งกับหลักการของไอน์สไตน์
ถ้าหากความคิดของไอน์สไตน์ถูกต้องจริง โลหะทรงกลมทั้งสองชิ้นต้องเคลื่อนไหวในลักษณะที่เหมือนกันทุกประการ แม้ว่ามวลของลูกบอลโลหะทั้ง 2 ชิ้นจะแตกต่างกันก็ตาม
แต่ถ้าหากลูกใดลูกหนึ่งตกเร็วกว่า นั่นแสดงให้เห็นว่าเกิดความเร่งที่แตกต่างกันขึ้นกับโลหะทั้งสอง ซึ่งเท่ากับว่าหลักการพื้นฐานทางฟิสิกส์ที่เราเคยรับรู้มาต้องสั่นสะเทือนในทันที
ซีเนสระบุว่า ชุดทดลองที่ติดตั้งไว้ในไมโครสโคปครั้งนี้มีความแม่นยำสูงกว่าที่เคยมีการทดลองใดๆ บนพื้นโลกถึง 3 ระดับ
อย่างไรก็ตาม ซีเนสเชื่อว่าหากผลการทดลองไม่ได้เป็นไปตามทฤษฎีของไอน์สไตน์ ก็ไม่ได้แสดงว่าไอน์สไตน์คิดผิดในเรื่องนี้ แต่แสดงให้เห็นว่าความคิดของไอน์สไตน์ยังไม่ “สมบูรณ์” เท่านั้นเอง
เนื่องจากแสดงให้เห็นว่ายังมีแรงใหม่อีกแรง ซึ่งไม่เคยรู้จักกันมาก่อนกระทำต่อวัตถุทดลองดังกล่าว
ซึ่งเป็นความตื่นเต้นใหม่อีกครั้งสำหรับวงการวิทยาศาสตร์นั่นเอง
