Teoria kameleona do poprawki. Ciemna energia wciąż nieuchwytna

Zgodnie z najczęściej akceptowanymi teoriami fizycznymi, ciemna energia musi istnieć, choć do tej pory nie udało się jej bezpośrednio wykryć. Nowe badania wskazują, że tzw. teoria kameleona nie jest wystarczająca do wyjaśnienia wszystkich niuansów związanych z ciemną energią.
Poszukiwania ciemnej materii wciąż trwają
Poszukiwania ciemnej materii wciąż trwają

Zgodnie z teorią zaproponowaną w 2004 r., niemożność wykrycia ciemnej energii może być konsekwencją, że cząsteczki ją tworzące “ukrywają się”, wtapiając w otoczenie – jak kameleon. Kameleon pozostaje niewidocznym zmieniając kolor ciała, podobnie jak cząsteczki ciemnej energii dostosowują masę do materii otoczenia. Teoria kameleona ma wielu zwolenników, choć nie rozwiązuje wszystkich problemów z ciemną energią – potwierdziły to najnowsze badania. Można o nich przeczytać w Nature Physics.

Jak namierzyć ciemną energię?

Fizyka definiuje cztery podstawowe oddziaływania (siły): silne, słabe, elektromagnetyczne i grawitacyjne. Naukowcy z Uniwersytetu w Nanjing próbowali namierzyć piąte z nich, w czym miały pomóc niedawno przeprowadzone pomiary. Przy okazji wykluczono jednak teorię kameleona jako wyjaśnienie ciemnej energii.

Czytaj też: Czy ciemna materia składa się z pierwotnych czarnych dziur? Już niebawem będzie można to zbadać

Dlaczego jest to tak ważne? Ciemna energia jest uważana za związaną z ekspansją Wszechświata. Zjawisko to powoduje, że galaktyki i inne obiekty astronomiczne oddalają się od siebie. Teoria kameleona zakłada, że efekt tych interakcji zależy od gęstości otaczającej materii.

Czujnik opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Nanjing nie wykrył śladów “piątej siły” przewidywanej przez teorię kameleona /Fot. Nature

W rejonach Wszechświata charakteryzujących się niską koncentracją materii, piąta siła będzie odpychać poszczególne obiekty od siebie. Na Ziemi gęstość materii jest znacznie wyższa, zatem tzw. efekt kameleona będzie miał bardzo małe pole działania – dlatego tak trudno go wykryć. Poprzednie próby dokonywania pomiarów koncentrowały się na przesunięciu między masą testową a grupami atomów lub między masą testową a wahadłem.

Teraz zespół prof. He Jian-hua z Uniwersytetu w Nanjing postanowił zaprojektować eksperyment, w którym wykorzystano pasek grafitowy i blok testowy. Celem badań było wykonanie pomiarów na niedostępnych wcześniej skalach oraz wypełnienie luki powstałej podczas poprzednich eksperymentów.

Czytaj też: Jak działa słomka? Jak ciasto rośnie? Fizyka rzeczy codziennych

Udało się całkowicie wyeliminować efekt grawitacji i umieścić masę testową w klatce Faradaya, która blokuje pola elektryczne. Fizycy wykorzystali następnie mikroskop optyczny i system laserowy, mając nadzieję na odkrycie potencjalnego przemieszczenia powodowanego przez efekt kameleona. Niestety, badania nie przyniosły oczekiwanych rezultatów.

Nie odkryto piątej siły fizyki, nie potwierdzono także słuszności teorii kameleona. Uczeni jednak się nie poddają. Jeżeli uda się zwiększyć czułość urządzeń pomiarowych poprzez schłodzenie go do ekstremalnie niskich temperatur, możliwe będzie kontynuowanie poszukiwań ciemnej energii.