UCLA物理学家使用寒冷原子来探测黑暗能量
研究人员在复杂的真空室内进行了测试。铝球（中央），有助于抑制称为“变色龙田”的暗能场。
一支物理学家团队再现了低密度的空间条件，精确地测量黑能量，有助于揭示暗能与正常物质相互作用。
除了在日常生活中弥补我们的身体和我们遇到的所有物体的原子外，宇宙还包含神秘的暗物质和黑暗能量。后者，导致星系将彼此加速，构成宇宙的大多数能量和质量。
自1998年被发现以来，科学家们一直在提出解释它的理论 - 一个是暗能量产生的力，只能测量空间的空间非常低的密度，如星系之间的区域。
Paul Hamilton是一位物理学和天文学教授的UCLA助理教授，再现了低密度的空间条件，精确测量了这一力量。他的调查结果有助于揭示黑暗能源与正常物质的互动程度，在2019年8月21日出现在中国杂志的在线版本。
汉密尔顿的研究侧重于搜索特定类型的暗能领域，被称为“变色锥形场”，其具有强度取决于周围环境密度的力。这种力，如果被证明存在，那将是超出了来自四个已知的重力，电磁和在原子内的强弱力的所知力的所谓的“第五力”的一个例子。
但是，在实验室实验中从未检测到这五队，这促使物理学家提出，当变色龙领域处于茂密的空间区域时 - 例如，地球的大气 - 他们缩小了它们变得不可估量。
Chameleon Fields于2004年由宾夕法尼亚大学物理学家和科学论文共同作者的2004年首次假设，但直到2014年，英国物理学家克莱雷奇和同事提出了一种在实验室中测试他们存在的方法原子。
当时，汉密尔顿是霍尔格林勒伯勒UC伯克利实验室的博士后研究员。他的团队已经开始调查Chameleon领域：他们独立开发了使用原子来测量小力的实验。
汉密尔顿解释说，检测变色龙领域的力量需要复制空间的真空，因为当它们近乎弥撒时，田地基本上隐藏。因此，物理学家建造了一种真空室，大致占足球的大小，其中压力是我们通常呼吸的大气的一定数量。研究人员将铯的原子插入真空室中以检测力。
“原子是完美的测试颗粒;哈密尔顿说，他们不重要，它们非常小，“哈密尔顿说。
它们还添加到真空室中，铝球大致占大理石的尺寸，其用作致密物体来抑制变色蜥蜴领域并允许研究人员测量小力。然后将原子冷却至高于绝对零的程度的100百万分钟内，以便保持它们对科学家们进行实验。
汉密尔顿和他的团队通过将近红外激光照射到真空室中并测量由于重力而加速的铯原子如何加速数据来收集数据。
“我们用光波作为尺子来测量原子的加速度，”汉密尔顿说。
该测量进行了两次：当铝球接近原子时，当它更远时，一次。根据科学理论，变色龙领域将导致原子根据球体的距离而加速不同。
研究人员发现在改变铝球的位置时，铯原子的加速度没有差异。因此，研究人员现在可以更好地了解变色龙领域如何与正常物质相互作用，但汉密尔顿将继续使用寒冷的原子来调查黑能量的理论。他的下一个实验旨在检测其他可能的暗能形式，导致随时间变化的力量。
该研究的共同作者是Müller，博士后研究员Philipp Haslinger，研究生Matt Jaffe和本科Quinn Simmons，所有UC Berkeley。
该研究得到了大卫和Lucile Packard基金会，Darpa，国家科学基金会，美国宇航局和奥地利科学基金的支持。
出版物：P. Hamilton等，“黑暗能量的原子干涉约束，”2015年8月21日科学：卷。 349号。 6250 pp。849-851; DOI：10.1126 / science.aaa8883.
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