Схема эксперимента.
а, «Пятая сила» поля-хамелеона создается восемью тонкими пленками (исходными массами) полиимида толщиной 75 мкм, равномерно расположенными на вращающейся пластине. Датчик силы состоит из куска пиролитического графита, диамагнитно левитирующего в магнито-гравитационной ловушке, и пленки (испытуемой массы) толщиной 12,5 мкм из того же материала, что и исходные массы, наверху, поддерживаемой стеклянным стержнем. Магнитогравитационная ловушка размещена в вакуумной камере с сейсмошумоизоляцией. Расстояние между тестовой массой и исходными массами составляет 390 мкм. Вращение исходных масс и движение датчика силы контролируются оптическими системами, при этом оптические сигналы регистрируются фотодиодом 1 и фотодиодом 2 соответственно. На вставке показана схема обнаружения смещения датчика силы.
b. Вращающиеся исходные массы создают периодическую «пятую силу» Fcham, действующую на пробную массу. Тонкое электрическое экранирующее окно толщиной 0,5 мкм и магнитный экран используются для экранирования фоновых электростатических и магнитных сил. 
с — поле ϕ вдоль центральной оси z при двух разных фазах вращения. Красная и синяя кривые показывают случаи с пленкой исходной массы над тестовой массой и без нее соответственно. Схема не в масштабе, а для наглядности. Поле ϕ вдоль центральной оси z при двух разных фазах вращения. Красная и синяя кривые показывают случаи с пленкой исходной массы над тестовой массой и без нее соответственно. Схема не в масштабе, а для наглядности. Поле ϕ вдоль центральной оси z при двух разных фазах вращения. Красная и синяя кривые показывают случаи с пленкой исходной массы над тестовой массой и без нее соответственно. Схема не в масштабе, а для наглядности.
Кредит:Физика природы (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01706-9

Предыдущие исследования показали, что существует таинственная сила, действующая на Вселенную, которую физики- теоретики назвали тёмной энергией. Она была теоретизирована как способ объяснить, почему Вселенная расширяется с ускорением. Несмотря на большие усилия, никому не удалось доказать существование темной энергии. Одна из теорий, называемая теорией хамелеона, предполагает, что объекты, на которые действует гравитация, могут вести себя изменчиво в зависимости от факторов окружающей среды. Теория включает идею поля-хамелеона как пятой силы. Теория вызвала горячие споры, потому что она прямо противоречит общей теории относительности, которая утверждает, что гравитационные силы должны быть постоянными.

В этой новой попытке исследователи стремились либо доказать, либо опровергнуть теорию, используя левитирующий датчик силы — устройство в форме колеса с прикрепленными к нему пластиковыми ребрами, которое вращается мимо тонкой пленки, расположенной на магнитно левитирующем куске графита. Основание под графитом удерживается пружинами. Цель состоит в том, чтобы проверить идею о том, что гравитация оказывает различное количество силы в зависимости от плотности объектов в ее окрестностях. В большом контексте поле хамелеона будет иметь меньшую силу в плотной среде, например, на отдельной планете, чем на большой, менее плотной полосе космоса. Если существует пятая сила, то вращающиеся пленки должны оказывать периодическую силу на левитирующую пленку.

Проведя эксперимент несколько раз, исследователи не смогли найти никаких доказательств воздействия вращающихся плавников на левитирующую пленку, что, по их мнению, исключает теорию хамелеона как кандидата на объяснение темной энергии . Они также предполагают, что их методология подчеркивает необходимость надежного лабораторного тестирования как средства проверки или дискредитации теоретических исследований . Они предполагают, что их методология может также использоваться в других начинаниях.