Σκοτεινή ενέργεια: «Ώρα της αλήθειας» για υποψήφια θεωρία

Με επιτυχία ολοκληρώθηκαν οι πρώτες δοκιμές της διάταξης που κατασκεύασαν Ολλανδοί επιστήμονες από το Ίδρυμα Θεμελιωδών Ερευνών της Ύλης (FOM) και του πανεπιστημίου του Άμστερνταμ, με στόχο τον έλεγχο μίας από τις υποψήφιες θεωρίες για τη φύση της σκοτεινής ενέργειας.Οι δοκιμές απέδειξαν πως ο ανιχνευτής έχει όντως την απαραίτητη ευαισθησία για να επιβεβαιώσει τον μηχανισμό που προτείνει η εν λόγω θεωρία, αν όντως ευσταθεί. Κάτι που σημαίνει πως ξεκινά πλέον η αντίστροφη μέτρηση για την πειραματική επαλήθευση ή κατάρριψη του συγκεκριμένου θεωρητικού μοντέλου.
Με τον όρο σκοτεινή ενέργεια, οι φυσικοί αποδίδουν την άγνωστη δύναμη που κατακλύζει το σύμπαν και επιταχύνει τη διαστολή του. Αν και από τη δράση της οι επιστήμονες γνωρίζουν πως αναλογεί περίπου στο 70% της μάζας-ενέργειας του σύμπαντος, μέχρι και σήμερα η φύση της παραμένει στο απόλυτο σκοτάδι.
Ένα από τα εντυπωσιακά χαρακτηριστικά της σκοτεινής ενέργειας είναι πως δείχνει να αποκτά ιδιαίτερα υψηλές τιμές στον απέραντο κενό χώρο, έχοντας σχεδόν αμελητέα επίδραση σε κλίμακα πλανητών ή ακόμη και ηλιακών συστημάτων.
Το γεγονός αυτό ώθησε τους θεωρητικούς φυσικούς Τζάστιν Χούρι και Αμάντα Ουέλτμαν το 2004, όταν εργάζονταν ως καθηγητές στο Πανεπιστήμιο Κολούμπια στις ΗΠΑ, να προτείνουν την ύπαρξη ενός σωματιδίου «χαμαιλέοντα», με ιδιότητες που θα μπορούσαν να προκαλέσουν την επιταχυνόμενη διαστολή.
Σύμφωνα με το συγκεκριμένο μοντέλο, η ιδιότητα «κλειδί» του σωματιδίου είναι πως η μάζα του μεταβάλλεται ανάλογα με το περιβάλλον. Έτσι, παρουσία συμβατικής ύλης, το σωματίδιο έχει μεγάλη μάζα, με συνέπεια η δύναμη που προκαλεί να έχει πολύ μικρή εμβέλεια. Στον κενό χώρο, από την άλλη πλευρά, η μάζα του είναι αισθητά μικρότερη.
Το σωμάτιο αλληλεπιδρά επιπλέον με τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία και υπό συγκεκριμένες προϋποθέσεις παράγει φωτόνια, τα οποία μπορούν με τη σειρά τους να δημιουργήσουν νέους «χαμαιλέοντες».
Η κατασκευή του ανιχνευτή ήταν απαραίτητη για να ελεγχθεί πειραματικά η θεωρία, αφού καμία διάταξη μέχρι σήμερα δεν διέθετε την απαιτούμενη ευαισθησία.
Η συσκευή αποτελείται ουσιαστικά από δύο παράλληλες πλάκες: μεταβάλλοντας την πυκνότητα του υλικού που βρίσκεται ανάμεσά τους, το μοντέλο προβλέπει πως θα υπάρξει αλλαγή στην ισχύ των αλληλεπιδράσεων του σωματιδίου. Επομένως, αν αληθεύει, θα πρέπει να εντοπισθεί μια απειροελάχιστη αυξομείωση στις μετρούμενες δυνάμεις.
Η συσκευή ονομάστηκε Cannex, ακρωνύμιο των όρων «Casimir and non-Newtonian force experiment». Οι πρόσφατες δοκιμές επιβεβαίωσαν πως έχει την απαιτούμενη ευαισθησία για να ανιχνεύσει την παρουσία του σωματιδίου «χαμαιλέοντα».
Έτσι, άνοιξε ο δρόμος για την πραγματοποίηση των πειραμάτων που θα ελέγξουν τη θεωρία, δείχνοντας αν όντως αποτελεί την απάντηση στον «γρίφο» της σκοτεινής ενέργειας.
Κατά την ανάπτυξη του ανιχνευτή, πάντως, οι Ολλανδοί συνειδητοποίησαν πως με τον ίδιο τρόπο θα μπορούσαν να μετρηθούν με εξαιρετική ακρίβεια και οι σεισμικές δονήσεις.
Επομένως, ανέπτυξαν μια εκδοχή του Cannex, που λειτουργεί ως βελτιωμένος σεισμογράφος συγκριτικά με τις υπάρχουσες διατάξεις.

Πηγή: Ναυτεμπορική