尋找難以捉摸的「變色龍」第五力的實驗表明它實際上並不存在
令人信服的暗能量理論經不起實驗檢驗。

與物理學無關的全像變色龍。 圖片來源:Maxim Gaigul/Shutterstock.com
宇宙正在膨脹得越來越快,對這種效應的最佳解釋是存在一個滲透到所有時間和空間的能量場。 我們稱之為暗能量。 我們不確定暗能量是否存在,如果存在,我們也不知道它是什麼。 一個有趣的理論,2003年提出,顯示存在可以與物質相互作用但非常微弱的粒子和相關力。 這就是「變色龍」粒子和假設的第五力。 但一項新的實驗表明,這種力量不太可能存在。
自然界的四種基本力是引力、電磁力、強核力和弱核力。 這種變色龍力會隨著周圍的密度而變化,因此在地球附近它會非常弱,但在密度較小的區域,如星際空間,它會被感覺到。 變色龍一詞源自於在不同環境中變化的能力。
「儘管在天文物理觀測和實驗室實驗方面做出了大量努力,但先前的測試還不夠準確,無法就這些理論的有效性提供決定性的結論。 一個特別引人注目的想法——所謂的變色龍理論——描述了一種超輕標量場,它與正常物質場耦合,並留下可測量的效應,而這些效應無法用四種基本相互作用(即所謂的第五力)來解釋。自然物理學。
為了看看是否可以檢測到這種神秘的相互作用,研究小組使用了一個附有塑膠薄膜的輪子,該輪子旋轉經過位於石墨製成的懸浮力感測器上的另一層薄膜。 為了使變色龍理論正確——變色龍力在密集環境中施加的力較小——旋轉薄膜應該對懸浮薄膜施加週期性的力,將其上下拉動。
該裝置用於測量兩個質量之間的位移,位於法拉第籠中以阻擋電場。 但是,儘管它的靈敏度比以前的探測器高 100 倍,但它無法測量任何異常情況。
研究小組在論文中解釋說:「我們沒有發現變色龍模型預測的第五種力量的證據。我們的結果明確排除了基本變色龍模型作為暗能量候選者的可能性,並證明了實驗室實驗對於揭示暗能量本質的穩健性。 這裡開發的方法可以進一步應用於研究廣泛的基礎物理學。
研究結果排除了大多數版本的變色龍對暗能量的解釋,但研究小組希望透過將系統冷卻到非常低的溫度來改善系統。 這可以用來進一步探討變色龍理論和對暗能量的其他解釋。