انرژی تاریک هر چه که هست، از یکی از چهار نیروی بنیادی نیست و دانشمندان اکنون کشف کردند که پای یک نیروی پنجم در کار نیست.
دانشمندان مدتهاست که میدانند جهان درحال گسترش است، اما در دهه ۹۰ دادههای تلسکوپ “هابل” چیز عجیب و غریبی را نشان داد: گسترش جهان اکنون سریعتر از زمان جوانتر بودن جهان در حال رخ دادن است.
این موضوع در مقابل همه مدلهای موجود از جهان بود و فیزیکدانان فهمیدند که باید نوعی انرژی در کل فضا وجود داشته باشد که گسترش جهان را تسریع میکند. آنها این پدیده را “انرژی تاریک” نامیدند و با گذشت چند ۱۰ سال هنوز ما تصوری از آن نداریم که این انرژی چه میتواند باشد.
یکی از توضیحات احتمالی این پدیده این است که تعامل انرژی تاریک فراتر از ۴ نیروی بنیادی شامل نیروی هستهای ضعیف و قوی، نیروی گرانشی و نیروی الکترومغناطیسی با پنجمین نیرویی است که با ماده تعامل دارد.
نیروهای بنیادی در فیزیک که گاهی آنها را نیروهای تعاملی نیز مینامند، نیروهایی هستند که به وسیله آنها سادهترین ذرات در جهان با یکدیگر اندرکنش(تعامل) دارند. یک نیرو را زمانی بنیادی میگوییم که نتوان آن را به وسیله دیگر نیروها توصیف کرد.
چهار نیروی بنیادی شناخته شده عبارتند از نیروی هستهای ضعیف، نیروی هستهای قوی، نیروی الکترومغناطیسی و نیروی گرانش. نیروهای هستهای قوی و ضعیف را به ترتیب با نامهای نیروی قوی و ضعیف هم میشناسند. احتمالاً به جز گرانش، بقیه این نیروها به وسیله یک سری محاسبات تقریبی که به “نظریه اختلال” معروف است، قابل توصیف هستند. گویی اعمال نیروی بنیادی معادل تبادل بوزون بین ذرات است. با این حال مواردی هم وجود دارد که نظریه اختلال نمیتواند به خوبی پدیده مشاهده شده را توصیف کند. مانند حالت پیوند و تک موج.
اخیرا یک تیم تحقیقاتی از کالج امپریال لندن تصمیم گرفت تئوری نیروی پنجم را با انجام آزمایش بر روی اتمهای واحد آزمایش کند.
این آزمایش به بررسی اینکه آیا نیروی پنجم در صورت وجود مادهی بیشتر، ضعیفتر میشود یا نه(نقطه مقابل نیروی گرانشی که وقتی ماده بیشتری در نزدیکی آن وجود داشته باشد، قویتر میشود) پرداخت. در این صورت باید انتظار داشت نیروی پنجم به شدت در خلاء فضا وجود داشته باشد و در جاهای پر از ماده مانند اطراف زمین ضعیف خواهد بود.
این تیم برای آزمایش این موضوع از ابزاری به نام “تداخل سنج اتمی” برای شناسایی هرگونه نیروی اضافی که ممکن است روی یک اتم اندرکنش داشته باشد، استفاده کرد.
محققان یک کره فلزی به اندازه یک تیله را در یک محفظه خلاء قرار دادند و اجازه دادند اتمها آزادانه به داخل این محفظه سقوط کنند. از نظر تئوری، اگر نیروی پنجمی وجود داشته باشد که بر روی اتمها عمل کند، باید در هنگام عبور از کره، مسیرشان را کمی تغییر دهند.
با این حال محققان هیچ چیزی مبنی بر تغییر مسیر اتمها مشاهده نکردند، بنابراین هیچ مدرکی درباره نیروی پنجم وجود ندارد. این بدان معنی است که فیزیکدانان میتوانند همه فرضیههای مربوط به انرژی تاریک شامل تداخل نیروی پنجم را رد کنند و برای توضیح این پدیده اسرارآمیز روی مدلهای دیگر متمرکز شوند.
به گزارش ایسنا و به نقل از انگجت، به گفته یکی از دانشمندان برجسته این مطالعه، سادگی نسبی این آزمایش یکی از نقاط قوت آن است. پروفسور “اد هیندز “از گروه فیزیک کالج امپریال لندن گفت: این بسیار هیجان انگیز است که توانستیم با استفاده از یک آزمایش در یک زیرزمین، چیزی در مورد تکامل جهان کشف کنیم.
