挑战变色龙:科学家未发现第五种基本力的证据

挑战变色龙:科学家未发现第五种基本力的证据

挑战变色龙:科学家未发现第五种基本力的证据

grayscale photography of doctor using microscope
Photo by National Cancer Institute on Unsplash

寻找暗能量——这种神秘力量正在加速宇宙膨胀——的历程,已将科学家们引向许多令人着迷的道路。其中一个很有希望的候选者是“变色龙力”,这是一种假设的第五种基本力,其强度会根据物质密度而变化。这种变色龙般的特性使得它难以探测。

如今,由中国南京大学何建华领导的一项突破性实验,提供了迄今为止反对变色龙力存在的最强证据,至少在其基本形式上如此。他和他的团队使用了一种高度灵敏的装置:一个磁悬浮石墨条和一个测试质量,并被屏蔽在法拉第笼中以消除干扰电场。该装置使他们能够探测以前无法触及的能量尺度,填补了早期研究中的一个关键空白。

实验的精度令人瞩目。通过使用极薄的质量,研究团队最大限度地减少了重力的影响,确保任何探测到的运动,如果存在的话,都可归因于变色龙力。他们使用光学显微镜和激光系统,仔细寻找质量之间的任何位移——这是变色龙力作用的明显标志。结果是什么?什么也没有。

何建华说:“如果暗能量真的存在并通过变色龙力起作用,我们应该能够探测到它。我们高度灵敏的传感器什么也没有发现。”

虽然这并没有完全排除变色龙力在不同能量尺度上运行或与暗能量无关的可能性,但这大大削弱了领先模型。夏威夷大学马诺阿分校的杰里米·萨克斯坦等专家认为,这项研究缩小了搜索参数。北卡罗来纳大学的阿德里安娜·埃里克塞克补充说,虽然变色龙力与暗能量之间的联系不太可能,但不同类型的变色龙力仍然存在可能性。

毫不气馁,研究团队计划通过将其冷却到极低的温度来改进他们的实验。这将使他们能够探索更小的能量尺度,并测试其他暗能量候选者,例如对称子理论,这是一种潜在的第五种力。

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