爱因斯坦的引力理论的这种核心思想也是适用于量子世界

爱因斯坦的引力理论的核心思想是等效原理。也就是说，物体在引力的作用下就会以同样的速度下落，无论它们的质量或组成如何。只要没有空气阻力，同时扔下一根羽毛和一个保龄球，它们将会同时撞到地上。但是，如果一个物体正在旋转，而另一个没有会怎样呢？它们会以同样的速度下落吗？

我们知道，物体的旋转会对其下落造成影响。当诸如地球这样的物体旋转时，它会产生一种被称为参考系拖拽的效应，这会轻微扭曲时间和空间（这如同在盛满糖浆的大碗中的运动橡皮球，当球运动时会带动糖浆一起运动）。对黑洞合并过程的计算机模拟显示，两个旋转黑洞的合并速度不同于没有旋转的情况。所以在大尺度上，引力确实会受到旋转的影响。

这使得一些理论者怀疑，这样的转动效应可能是把爱因斯坦的引力与量子理论的原子和分子连接在一起的一种方式。事实证明，原子和其他量子粒子有一种被称为自旋的属性。

如果我们把原子想象成一个小球体，我们能想象它就像旋转的小球体一样自转。问题是，原子并不是小球体，而这种自旋并非物理旋转。自旋是量子对象的一种固有属性，这种行为类似于我们每天都能看到的旋转形式。

那么，一个有自旋的原子其下落速度会不同于没有自旋的情况吗？更具体地说，等效原理适用于自旋量子对象吗？最近的一项实验通过比较不同自旋方向的铷原子的自由落体来测试了这个问题。

该研究团队比较了自旋+1和-1的铷原子的重力加速度。利用我们的旋转球进行类比，这两种自旋情况就像是比较球体相对于北极顺时针旋转VS逆时针旋转。他们发现，这两个自旋方向的原子在一千万分之一的误差内以同样的速度下落，这是他们实验所能观测的极限。换言之，自旋对原子的下落速度并没有影响。

这个结果并非完全出乎意料。人们普遍认为等效原理适用于经典对象和量子对象。然而，这项实验确实排除了一些试图统一引力和量子理论的更激进模型。

现在我们知道，等效原理甚至适用于量子世界。