19 januari 2019

Experiment sluit Kameleonveld als verklaring voor donkere energie uit

[Update 21 augustus 2015] In het wetenschappelijk tijdschrift Science van vrijdag 21 augustus is het artikel over donkere energie en kameleonvelden verschenen, waarover in de Astroblog hieronder van op de dag af zes maanden geleden gesproken wordt.

Wat is donkere energie?

Donkere energie, het mysterieuze goedje dat ruim 68% van alle massa-energie in het heelal uitmaakt, blijkt niet veroorzaakt te worden door het zogeheten Kameleonveld, zo blijkt uit experimenten die onlangs uitgevoerd zijn. Donkere energie is met zijn afstotende werking de verklaring voor de versnelde uitdijing van het heelal, een versnelling die in 1998 door twee onafhankelijke teams werd ontdekt met behulp van type Ia supernovae. Er zijn twee modellen die zeggen wat die donkere energie is: de theorie van de kosmologische constante, die zegt dat de donkere energie een intrinsieke eigenschap van de ruimtetijd zelf is en die constant is, en de scalar veldtheorie, die stelt dat de donkere energie een energieveld is dat kan variëren met de tijd.

Het experiment in de vacuümkamer, Credit: Paul Hamilton, et al.

Voorbeelden van de scalar veldtheorie1 zijn kwintessens, fantoomenergie en dynamisch kwantum vacuüm én een wat minder bekende variant, die van de Kameleonvelden – ruim elf jaar geleden voorgesteld door Justin Khoury en Amanda Weltman – een kwantumveld dat verband zou houden met een vijfde natuurkracht, een nieuwe kracht naast de sterke, zwakke en elektromagnetische wisselwerking en de zwaartekracht. De eigenschap van het Kameleonveld zou zijn dat het zich in de aanwezigheid van massa verborgen zou houden en dat het pas tevoorschijn zou komen ver weg van massa, bijvoorbeeld in de lege, intergalactische ruimte tussen de sterrenstelsels – vandaar de naam Kameleonveld. Een half jaartje terug kwamen Clare Burrage, Edmund J. Copeland en E. A. Hinds met een experiment waarmee het bestaan van het Kameleonveld  getest zou kunnen worden, niet eens ver weg in de ruimte, maar hier op aarde, in het vacuüm van een laboratorium – hier hun vakartikel erover. En dat, dames en heren lezers, is nog geen half jaartje later gedaan, door een groepje onderzoekers, waaronder Khoury zelf, één van de bedenkers van de theorie. Ze namen een vacuümkamer (zie afbeelding), waarin zo weinig mogelijk massa was. Daar zou het kameleonveld weer tevoorschijn moeten komen en dat zou een kleine wijziging van het zwaartekrachtsveld moeten opleveren, welke door een interferometer te meten zou moeten zijn. Het resultaat: geen wijziging van het zwaartekrachtsveld, ergo geen Kameleonveld. En daarmee heeft Khoury z’n eigen theorie gefalsificeerd, waarvoor grote hulde! Bron: Koberlein + Backreaction.

Noten
  1. Higgs bosonen zijn ook een manifestatie van een scalar veld, namelijk van het Higgs veld. []

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.