研究人员进行原子实验来验证暗能量假说 并未发现神秘力量的痕迹

摘要:

据外媒New Atlas报道,由于被称为暗能量的神秘力量,一些科学家认为宇宙正在加速膨胀。但这种力量究竟是如何运作的呢?英国研究人员进行了一项实验来验证一个假说,即这第五种基本力可能对单个原子起作用 - 但并没有发现它的痕迹。

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暗能量在1998年被“发现”,当时物理学家意识到宇宙膨胀的速度并没有像他们预期的那样减缓。相反,情况似乎正好相反。多年来的进一步观察已经支持了这一理论,现在它已是一个被广泛接受的理论,被用于解释宇宙学标准模型中的许多奇怪之处。

但究竟什么是暗能量呢?没有人真正知道,但它似乎是独立于万有引力、电磁力、强力和弱力之后在自然界中普遍存在着的第五种自然作用力。无论暗能量是什么,它似乎几乎像重力的反面,强烈推动物质远离所有其他物质。

理论的一个分支表明,周围的物质越多暗能量越弱,这意味着暗能量在真空中最强大。因此,诺丁汉大学和伦敦帝国理工学院的一个团队设计了新的实验来测试这一理论。他们着手调查大重量和小重量之间的相互作用。在这种情况下,“大”重量指是大理石大小的金属球,而“小”重量是指单个原子。

研究人员将球放入真空室,然后将原子放在其周围。这个想法是,如果在两个砝码之间存在第五种力,并且它表现出这个理论所表达的方式,那么原子的路径在通过大理石时应该稍微弯曲。

在运行这些测试后,团队没有发现任何此类力量的痕迹。这有效地排除了这一理论。同样,最近的另一项研究排除了来自太阳的“变色龙”粒子作为力量的载体。

但是一个无效的结果并不能确认暗能量本身不存在 - 它只是意味着它可能隐藏在其他地方,现在科学家已经缩小了搜索范围。“这项实验涉及原子物理学和宇宙学,使我们能够排除一大类模型,这些模型已被提出来解释暗能量的本质,并将使我们能够约束更多的暗能量模型,”该研究的主要作者Ed Copeland说道。

最近越来越多的证据表明暗能量理论本身可能是错误的。其他替代解释包括时空内部较大的“Tardis”区域,具有负质量的“ 暗流体 ”;或仅仅考虑到宇宙变化的结构,称暗能量的概念只是填补了现有的宇宙模型所留下的空白,构成宇宙的68%的神秘暗能量或许根本就不存在。有些甚至质疑宇宙正在加速膨胀的原始发现的有效性。

围绕这种神秘力量的问题很多,毫无疑问会有更多的研究试图解开这个神秘的谜团。

该研究发表在《物理评论快报》杂志上。

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