(NC&T) En sus experimentos, los investigadores añadieron otra más a un catálogo de confirmaciones de que la masa y la energía se relacionan de una manera precisa. Específicamente, la energía (E) es igual a la masa (m) multiplicada por el cuadrado de la velocidad de la luz (c2), una predicción de la teoría de la relatividad especial de Einstein. Comparando las mediciones del NIST de la energía emitida por los átomos de silicio y de azufre con las medidas del MIT de la masa de los mismos átomos, los científicos encontraron que E difiere de mc2 en no más que 0,0000004, o cuatro décimas de 1 parte por cada millón. Este resultado es "consistente con la igualdad" y es 55 veces más exacto que la mejor prueba previa directa de la fórmula de Einstein, según el informe.

            Tales pruebas son importantes porque la relatividad especial es un principio central de la física moderna y la base de muchos experimentos científicos así como de instrumentos comunes como los sistemas de posicionamiento global. Otros investigadores han ejecutado comprobaciones más complicadas de la relatividad especial que implican un acuerdo más estrecho entre E y mc2 que el trabajo del NIST/ MIT, pero se requiere interpretar sus resultados de suposiciones adicionales, haciendo estas pruebas previas menos directas.

            Se hicieron dos mediciones de precisión muy diferentes.

(Instrumento usado en los experimentos para verificar la exactitud de la ecuación de Einstein.) (Foto: Artechnique, Cortesía de ILL)      Según las leyes básicas de la física, cada longitud de onda de la radiación electromagnética corresponde a una cantidad específica de energía. El equipo del NIST determinó el valor de la energía en la ecuación de Einstein, E = mc2, midiendo cuidadosamente la longitud de onda de los rayos gamma emitidos por el silicio y el azufre.             El equipo del MIT, por su parte, midió los números de masa usados en las pruebas de la fórmula de Einstein colocando dos iones (átomos eléctricamente cargados) del mismo elemento, uno con un neutrón extra, en una pequeña trampa electromagnética. Los científicos contaron las revoluciones por segundo que hizo cada ión alrededor de las líneas del campo magnético dentro de la trampa. La diferencia entre estas frecuencias se puede usar para determinar las masas de los iones. Se ejecutó el experimento tanto con iones de silicio como de azufre. La nueva técnica de dos iones virtualmente elimina el efecto de muchas fuentes de "ruido", tales como las fluctuaciones del campo magnético, que reducen la exactitud de la medición.