Lab-baseret mørk energieksperiment indsnævrer søgemulighederne for undvigende kraft

Et eksperiment for at teste en populær teori om mørk energi har ikke fundet tegn på nye kræfter, lægger stærke begrænsninger på relaterede teorier.

Mørk energi er navnet på en ukendt kraft, der får universet til at udvide sig med en accelererende hastighed.

Nogle fysikere foreslår, at mørk energi er en 'femte' kraft, der virker på stof, ud over de fire allerede kendte - gravitationelle, elektromagnetiske, og de stærke og svage atomkræfter.

Imidlertid, forskere mener, at denne femte kraft kan være 'screenet' eller 'skjult' for store objekter som planeter eller vægte på Jorden, gør det svært at opdage.

Nu, forskere ved Imperial College London og University of Nottingham har testet muligheden for, at denne femte kraft virker på enkelte atomer, og fandt ingen beviser for det i deres seneste eksperiment.

Dette kunne udelukke populære teorier om mørk energi, der modificerer teorien om tyngdekraft, og efterlader færre steder at søge efter den undvigende femte kraft.

Eksperimentet, udført på Imperial College London og analyseret af teoretikere ved University of Nottingham, er rapporteret i dag i Fysisk gennemgangsbreve .

Professor Ed Copeland, fra Center for Astronomy &Particle Physics ved University of Nottingham, sagde:"Dette eksperiment, forbinder atomfysik og kosmologi, har givet os mulighed for at udelukke en bred klasse af modeller, der er blevet foreslået for at forklare naturen af ​​mørk energi, og vil gøre os i stand til at begrænse mange flere mørke energimodeller."'

Eksperimentet testede teorier om mørk energi, der foreslår, at den femte kraft er forholdsvis svagere, når der er mere stof omkring - det modsatte af, hvordan tyngdekraften opfører sig.

Dette ville betyde, at den er stærk i et vakuum-lignende rum, men er svag, når der er masser af stof omkring. Derfor, eksperimenter med to store vægte ville betyde, at kraften bliver for svag til at måle.

Forskerne testede i stedet en større vægt med en utrolig lille vægt - et enkelt atom - hvor kraften skulle have været observeret, hvis den eksisterer.

Holdet brugte et atominterferometer til at teste, om der var nogen ekstra kræfter, der kunne være den femte kraft, der virker på et atom. En kugle af metal af marmor blev anbragt i et vakuumkammer, og atomer fik lov til frit at falde inde i kammeret.

Teorien er, hvis der er en femte kraft, der virker mellem kuglen og atomet, atomets vej vil afvige lidt, når den passerer kuglen, forårsager en ændring i det faldende atoms vej. Imidlertid, ingen sådan kraft blev fundet.

Professor Ed Hinds, fra Institut for Fysik ved Imperial, sagde:"Det er meget spændende at være i stand til at opdage noget om universets udvikling ved hjælp af et bordeksperiment i en kælder i London."