Schematisk av experiment. a, Kameleontfältets "femte kraft" genereras av åtta tunna filmer (källmassor) av polyimid med en tjocklek på 75 μm, fördelade på samma avstånd på en roterande platta. Kraftsensorn består av en bit pyrolytisk grafit, diamagnetiskt svävad i en magnetogravitationsfälla och en 12,5 μm tjock film (testmassa) av samma material som källmassorna i toppen uppburen av en glasstav. Magnetgravitationsfällan placeras i en vakuumkammare med seismisk brusisolering. Avståndet mellan testmassan och källmassorna är 390 μm. Källmassornas rotation och kraftsensorns rörelse övervakas av optiska system, där de optiska signalerna detekteras av fotodiod 1 respektive fotodiod 2. Insatsen visar en schematisk detektering av kraftsensorns förskjutning. b, De roterande källmassorna genererar en periodisk "femte kraft" Fcham som verkar på testmassan. Ett tunt elektriskt skärmningsfönster med en tjocklek på 0,5 μm och en magnetisk skärm används för att avskärma bakgrundens elektrostatiska och magnetiska krafter. c, Fältet ϕ längs den centrala z-axeln vid två olika rotationsfaser. De röda och blå kurvorna indikerar fallen med respektive utan en film av källmassa över testmassan. Schemat är inte skalenligt utan för synlighet. Kredit:Naturfysik (2022). DOI:10.1038/s41567-022-01706-9
Ett team av forskare från Nanjing University, som arbetar med två kollegor från University of Science and Technology i Kina, har genomfört nya tester av kameleontteorin och rapporterar att de inte har hittat några bevis för en femte kraft. De har publicerat sin artikel i tidskriften Nature Physics .
Tidigare forskning har föreslagit att det finns en mystisk kraft som verkar på universum – av teoretiska fysiker kallat mörk energi, var den teoretiserade som ett sätt att förklara varför universum expanderar i en accelererande hastighet. Trots stora ansträngningar har ingen kunnat bevisa att mörk energi existerar. En teori som kallas kameleontteorin tyder på att föremål som påverkas av gravitationen kan bete sig på ett sätt som fluktuerar baserat på faktorer i deras miljö. Teorin inkluderar idén om ett kameleontfält som en femte kraft. Teorin har debatterats hårt eftersom den direkt motsäger den allmänna relativitetsteorin, som säger att gravitationskrafterna förväntas vara konstanta.
I denna nya ansträngning försökte forskarna antingen bevisa eller motbevisa teorin med hjälp av en svävande kraftsensor - en hjulformad enhet med plastfenor fästa på den som snurrar förbi en tunn film som sitter ovanpå en magnetiskt leviterad grafitbit. Basen under grafiten hålls uppe med fjädrar. Målet är att testa idén att gravitationen utövar olika mängder kraft beroende på tätheten av föremål i dess närhet. I ett stort sammanhang skulle kameleontfältet utöva mindre kraft i en tät miljö, till exempel på en enskild planet, än vad den skulle göra över en stor, mindre tät rymd. Om en femte kraft existerar, bör de snurrande filmerna utöva en periodisk kraft på den svävande filmen.
Efter att ha kört experimentet flera gånger, lyckades forskarna inte hitta några bevis på att de snurrande fenorna påverkade den svävande filmen, vilket, de hävdar, utesluter kameleontteorin som en förklaringskandidat för mörk energi. De föreslår också att deras metodik belyser behovet av robusta, labbbaserade tester som ett sätt att verifiera eller misskreditera teoretisk forskning. De föreslår att deras metod också kan användas i andra ansträngningar. + Utforska vidare
© 2022 Science X Network
