Ett experiment för att testa en populär teori om mörk energi har inte funnit några bevis på nya krafter, sätta starka begränsningar på relaterade teorier.

Mörk energi är namnet på en okänd kraft som får universum att expandera i en accelererande takt.

Vissa fysiker föreslår att mörk energi är en "femte" kraft som verkar på materia, bortom de fyra redan kända - gravitationen, elektromagnetisk, och de starka och svaga kärnvapenkrafterna.

Dock, forskare tror att denna femte kraft kan vara 'skärmad' eller 'gömd' för stora föremål som planeter eller vikter på jorden, gör det svårt att upptäcka.

Nu, forskare vid Imperial College London och University of Nottingham har testat möjligheten att denna femte kraft verkar på enstaka atomer, och hittade inga bevis för det i deras senaste experiment.

Detta kan utesluta populära teorier om mörk energi som modifierar gravitationsteorin, och lämnar färre platser att söka efter den svårfångade femte kraften.

Experimentet, utfört vid Imperial College London och analyserat av teoretiker vid University of Nottingham, rapporteras idag i Fysiska granskningsbrev .

Professor Ed Copeland, från Center for Astronomy &Particle Physics vid University of Nottingham, sade:"Detta experiment, kopplar samman atomfysik och kosmologi, har gjort det möjligt för oss att utesluta en stor klass av modeller som har föreslagits för att förklara mörk energi, och kommer att göra det möjligt för oss att begränsa många fler mörka energimodeller. "'

Experimentet testade teorier om mörk energi som föreslår den femte kraften är jämförelsevis svagare när det finns mer materia runt - motsatsen till hur gravitationen beter sig.

Detta skulle innebära att den är stark i ett vakuum som rymden, men är svag när det är mycket materia runt. Därför, experiment med två stora vikter skulle innebära att kraften blir för svag för att mäta.

Forskarna testade istället en större vikt med en otroligt liten vikt - en enda atom - där kraften borde ha observerats om den existerar.

Teamet använde en atominterferometer för att testa om det fanns några extra krafter som kan vara den femte kraften som verkar på en atom. En metallkula av marmor placerades i en vakuumkammare och atomer fick fritt falla inuti kammaren.

Teorin är, om det finns en femte kraft som verkar mellan sfären och atomen, atomens väg kommer att avvika något när den passerar genom sfären, orsakar en förändring i den fallande atomens väg. Dock, ingen sådan kraft hittades.

Professor Ed Hinds, från Institutionen för fysik vid Imperial, sa:"Det är mycket spännande att kunna upptäcka något om universums utveckling med hjälp av ett bordsförsök i en källare i London."