Naukowcy przeprowadzili jak dotąd najdokładniejsze eksperymenty, aby przetestować jedną z podstaw teorii względności - ideę niezmienniczości Lorentza. Zasada ta polega na niezależności wyników eksperymentalnych od orientacji i prędkości ruchu laboratoryjnego układu odniesienia. Dwa badania na ten temat zostały opublikowane w Physical Review Letters.
Niezmienniczość Lorentza (zwana również kowariancją Lorentza) jest matematyczną własnością równań opisujących procesy fizyczne, zgodnie z którymi zachowują one swoją postać przy przekształceniach Lorentza. Transformacje Lorentza to liniowe przekształcenia przestrzeni pseudo-euklidesowej, które są często używane w szczególnej teorii względności. Rzeczywiste transformacje Lorentza umożliwiają obliczenie nowych współrzędnych punktu w czterowymiarowej czasoprzestrzeni podczas przejścia z jednego bezwładnościowego układu odniesienia do drugiego.
Niezmienność Lorentza jest podstawą teorii względności i Modelu Standardowego, ale niektóre nowe koncepcje teoretyczne, w szczególności niektóre modele kwantowej grawitacji, sugerują, że zasada ta jest naruszona. Aby przetestować, naukowcy stosują podejście, które uwzględnia tę symetrię dla wszystkich cząstek i pól. Jeśli z doświadczenia wynika zero współczynników, to symetria zostaje zachowana.
W pierwszej pracy naukowcy wykorzystali dane z nadprzewodzących grawimetrów - urządzeń określających lokalne przyspieszenie grawitacyjne. W tym podtypie urządzeń pomiar wykonywany jest na sferze nadprzewodzącej lewitującej w polu magnetycznym. Dane były wykorzystywane przez kilka lat, z których wynikają zerowe współczynniki, a dokładność wyznaczenia niektórych jest dziesięciokrotnie większa niż w poprzednich ograniczeniach.
W drugiej pracy sprawdzenia dokonano na podstawie danych o lokalizacji lasera księżycowego, czyli pomiaru czasu przemieszczania się wiązki laserowej z Ziemi do reflektora na powierzchni Księżyca iz powrotem. Biorąc pod uwagę wyniki eksperymentów trwających od ponad 48 lat, autorzy również nie stwierdzili istotnych odchyleń wartości współczynników od zera. Dla niektórych dokładność została poprawiona setki razy w porównaniu do poprzednich prac.