Вчені звузили пошук темної енергії завдяки лабораторному експерименту

Експеримент з перевірки популярної теорії темної енергії не виявив доказів нових сил, які накладають сильні обмеження на пов′язані теорії.

Про це розповідається в прес-релізі Імперського коледжу Лондона.

Темна енергія - ім′я, дане невідомій силі, яка змушує Всесвіт розширюватися з прискоренням.

Деякі фізики припускають, що темна енергія - це "п′ята" сила, яка діє на матерію, крім чотирьох вже відомих - гравітаційної, електромагнітної та сильної і слабкої ядерних сил.

Однак, дослідники вважають, що ця п′ята сила може бути "екранованою" або "прихованою" для великих предметів, таких як планети чи ваги на Землі, що ускладнює її виявлення.

Дослідники Імперського коледжу Лондона та Ноттінгемського університету перевірили можливість того, що ця п′ята сила діє на окремі атоми, і не знайшли цьому доказів в своєму останньому експерименті.

Це може виключити популярні теорії темної енергії, які змінюють теорію гравітації, і залишають менше місця для пошуку невловимої п′ятої сили.

Пошук п’ятої сили

Експеримент, проведений в Імперському коледжі Лондона та проаналізований теоретиками з Ноттінгемського університету, був опублікований в Physical Review Letters.

"Цей експеримент, що з′єднує атомну фізику та космологію, дозволив нам виключити широкий клас моделей, запропонованих для пояснення природи темної енергії, і дозволить нам обмежити ще багато моделей темної енергії", - сказав професор Ед Коупленд з Центру астрономії та фізики частинок Університету Ноттінгема.

Експеримент перевірив теорії темної енергії, які припускають, що п′ята сила порівняно слабкіша, коли навколо неї більше матерії - протилежність тому, як поводиться гравітація.

Це означало б, що вона сильна у вакуумі, як у космосі, але слабка, коли навколо неї багато матерії. Тому експерименти з двома великими мірами ваги означали б, що сила стає занадто слабкою для вимірювання.

Експеримент з одиночним атомом

Натомість, дослідники випробували більшу міру ваги з неймовірно малою мірою ваги - одним атомом - там, де сила повинна була б спостерігатися, якщо вона існує.

Команда використовувала атомний інтерферометр, щоб перевірити, чи є додаткові сили, які можуть бути п′ятою силою, що діє на атом. Невелику металеву сферу розмістили у вакуумній камері і атомам дозволили вільно потрапляти всередину камери.

Теорія полягає в тому, що якщо між сферою і атомом діє п′ята сила, шлях атома буде дещо відхилятися, коли він проходить повз сферу, викликаючи зміну шляху падаючого атома. Однак, такої сили не було знайдено.

Професор Ед Хіндс з кафедри фізики в Імперіалі сказав: "Дуже захоплююче виявити щось про еволюцію Всесвіту за допомогою експерименту на стільниці в лондонському підвалі".

Читайте також цікаві новини про космос.