Un esperimento per testare una teoria popolare dell'energia oscura non ha trovato prove di nuove forze, ponendo forti vincoli alle teorie correlate.

L'energia oscura è il nome dato a una forza sconosciuta che sta causando l'espansione dell'universo a un ritmo accelerato.

Alcuni fisici propongono che l'energia oscura sia una "quinta" forza che agisce sulla materia, oltre i quattro già noti:gravitazionale, elettromagnetico, e le forze nucleari forti e deboli.

Però, i ricercatori pensano che questa quinta forza possa essere "schermata" o "nascosta" per oggetti di grandi dimensioni come pianeti o pesi sulla Terra, rendendo difficile il rilevamento.

Ora, ricercatori dell'Imperial College di Londra e dell'Università di Nottingham hanno testato la possibilità che questa quinta forza agisca su singoli atomi, e non hanno trovato prove per questo nel loro esperimento più recente.

Questo potrebbe escludere le teorie popolari sull'energia oscura che modificano la teoria della gravità, e lascia meno posti per cercare l'inafferrabile quinta forza.

L'esperimento, eseguita all'Imperial College di Londra e analizzata dai teorici dell'Università di Nottingham, è riportato oggi in Lettere di revisione fisica .

Professor Ed Copeland, dal Centro di Astronomia e Fisica delle Particelle dell'Università di Nottingham, disse:"Questo esperimento, collegare fisica atomica e cosmologia, ci ha permesso di escludere un'ampia classe di modelli che sono stati proposti per spiegare la natura dell'energia oscura, e ci consentirà di limitare molti più modelli di energia oscura."'

L'esperimento ha testato le teorie sull'energia oscura che propongono che la quinta forza sia relativamente più debole quando c'è più materia intorno, l'opposto di come si comporta la gravità.

Ciò significherebbe che è forte nel vuoto come lo spazio, ma è debole quando c'è molta materia intorno. Perciò, esperimenti che utilizzano due grandi pesi significherebbero che la forza diventa troppo debole per essere misurata.

I ricercatori hanno invece testato un peso più grande con un peso incredibilmente piccolo, un singolo atomo, dove la forza avrebbe dovuto essere osservata se esiste.

Il team ha utilizzato un interferometro atomico per verificare se ci fossero forze extra che potrebbero essere la quinta forza che agisce su un atomo. Una sfera di metallo delle dimensioni di un marmo è stata posta in una camera a vuoto e gli atomi sono stati lasciati cadere liberamente all'interno della camera.

La teoria è, se c'è una quinta forza che agisce tra la sfera e l'atomo, il percorso dell'atomo devierà leggermente mentre passa dalla sfera, causando un cambiamento nel percorso dell'atomo in caduta. Però, nessuna tale forza è stata trovata.

Professor Ed Hinds, dal Dipartimento di Fisica dell'Imperial, ha dichiarato:"È molto eccitante poter scoprire qualcosa sull'evoluzione dell'universo usando un esperimento da tavolo in un seminterrato di Londra".