اثبات اصل همارزی اینشتین در مورد اجرام عظیمالجثه مانند ستارگان
اگر همزمان یک پَر و یک توپ بولینگ را در شرایط خلاء رها کنید، هر دو در یک زمان با زمین برخورد میکنند. به بیان دیگر، این دو برخلاف جرمشان دقیقاً به یک شیوه تحت تأثیر میدان گرانشی زمین قرار میگیرند. بر اساس نظریه نسبیت اینشتین همین قانون در مورد اشیاء عظیمالجثه از قبیل ستارهها پابرجاست و اکنون اخترفیزیکدانان اساس این نظریه را به اثبات رساندهاند.
پژوهشگران دانشگاه منچستر انگلستان (University of Manchester) به رهبری گیلیوم وویزین (Guillaume Voisin) با استفاده از یک تلسکوپ رادیویی نحوه چرخش یک ستاره نوترونی به دور دو کوتوله سفید را در یک سامانه مشابه به چرخش ماه و زمین به دور خورشید بررسی کردند. آنها در ادامه با مقایسه سرعت، حرکت و توده این اجرام توانستند نسخه کیهانی از تست مشهور گالیله در اواخر دهه ۱۵۰۰ میلادی را اجرا کنند. در آن تست گالیله دو کره با جرمهای مختلف را از برج کج پیزا رها کرد و هر دوی آنها در یک زمان به سطح زمین رسیدند. نتایج این آزمایشها نیز نشان داد که هر سه ستاره به یک اندازه تحت تأثیر میدانهای گرانشی قرار دارند.
برای اندازهگیری جرم یک شیء دو روش مختلف وجود دارد؛ نخست مقایسه آن با شیء دیگری که جرم مشخصی دارد و دوم شتاب دادن به شیء و سپس بازگرداندن آن با کمک قانون دوم حرکت نیوتن. دانشمندان متوجه شدند که نتیجه هر دوی این تستها در مورد منظومه ستارهای مورد اشاره با هم برابر است، اما نمیتوانستند علت را توضیح دهند. اینشتین نظریه نسبیت و اصل همارزی (Equivalence principle) را ابداع کرد تا در نهایت توضیحی برای قوانین طبیعت ارائه نماید که چنین نتایجی را به دست میدهند. با گذشت چندین دهه از آن زمان، نظریههای علمی او از همگرایی گرانشی گرفته تا امواج گرانشی به اثبات رسیدند و حالا هم نوبت به اصل همارزی رسیده است.
گیلیوم در رابطه با این آزمایش میگوید: «تنها نظریه مربوط به گرانش که پیرو اصل همارزی است همین نظریه نسبیت عام است؛ دیگر فرضیهها در مراحلی آن را نقض میکنند. در این آزمایش بار دیگر نظریه نسبیت عام اینشتین به اثبات رسید.»