Schema dell'esperimento. a, La "quinta forza" del campo camaleontico è generata da otto film sottili (masse sorgente) di poliimmide con uno spessore di 75 μm, distanziati equamente su una piastra rotante. Il sensore di forza è costituito da un pezzo di grafite pirolitica, fatto levitare diamagneticamente in una trappola magnetogravitazionale e da una pellicola spessa 12,5 μm (massa di prova) dello stesso materiale delle masse della sorgente nella parte superiore supportata da un'asta di vetro. La trappola magnetogravitazionale è posta in una camera a vuoto con isolamento acustico sismico. La distanza tra la massa di prova e le masse sorgente è 390 μm. La rotazione delle masse sorgente e il movimento del sensore di forza sono monitorati da sistemi ottici, con i segnali ottici rilevati rispettivamente dal fotodiodo 1 e dal fotodiodo 2. L'inserto mostra uno schema del rilevamento dello spostamento del sensore di forza. b, Le masse rotanti della sorgente generano una periodica "quinta forza" Fcham che agisce sulla massa di prova. Una sottile finestra di schermatura elettrica con uno spessore di 0,5 μm e uno schermo magnetico vengono utilizzati per schermare le forze elettrostatiche e magnetiche di fondo. c, Il campo ϕ lungo l'asse z centrale in due diverse fasi di rotazione. Le curve rossa e blu indicano rispettivamente i casi con e senza una pellicola di massa della sorgente al di sopra della massa di prova. Lo schema non è in scala ma per visibilità. Credito:Fisica della natura (2022). DOI:10.1038/s41567-022-01706-9
Un team di ricercatori dell'Università di Nanchino, in collaborazione con due colleghi dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina, ha condotto nuovi test della teoria del camaleonte e ha riferito di non essere riuscito a trovare alcuna prova di una quinta forza. Hanno pubblicato il loro articolo sulla rivista Nature Physics .
Ricerche precedenti hanno suggerito che esiste una forza misteriosa che agisce sull'universo:soprannominata dai fisici teorici energia oscura, è stata teorizzata come un modo per spiegare perché l'universo si sta espandendo a un ritmo accelerato. Nonostante molti sforzi, nessuno è stato in grado di dimostrare che l'energia oscura esiste. Una teoria chiamata teoria del camaleonte suggerisce che gli oggetti influenzati dalla gravità possono comportarsi in modi che fluttuano in base a fattori nel loro ambiente. La teoria include l'idea di un campo camaleontico come quinta forza. La teoria è stata oggetto di accesi dibattiti perché contraddice direttamente la teoria della relatività generale, che afferma che le forze gravitazionali dovrebbero essere costanti.
In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno cercato di provare o smentire la teoria utilizzando un sensore di forza levitato, un dispositivo a forma di ruota con alette di plastica attaccate che ruota su una pellicola sottile che si trova sopra un pezzo di grafite levitato magneticamente. La base sotto la grafite è sorretta da molle. L'obiettivo è testare l'idea che la gravità eserciti quantità di forza diverse a seconda della densità degli oggetti nelle sue vicinanze. In un contesto ampio, il campo camaleontico eserciterebbe meno forza in un ambiente denso come su un singolo pianeta di quanto non eserciterebbe su un'ampia e meno densa fascia di spazio. Se esiste una quinta forza, le pellicole rotanti dovrebbero esercitare una forza periodica sulla pellicola levitante.
Dopo aver eseguito l'esperimento più volte, i ricercatori non sono riusciti a trovare alcuna prova dell'impatto delle pinne rotanti sul film levitato, il che, sostengono, esclude la teoria del camaleonte come candidato esplicativo per l'energia oscura. Suggeriscono inoltre che la loro metodologia evidenzi la necessità di test solidi basati su laboratori come mezzo per verificare o screditare la ricerca teorica. Suggeriscono che la loro metodologia potrebbe essere utilizzata anche in altri sforzi. + Esplora ulteriormente
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