Фізики NASA шукають спосіб виявити п’яту силу природи у локальному космічному просторі

Фізики NASA запропонували новий підхід до вивчення темної енергії — не через космологічні спостереження, а за допомогою експериментів у межах Сонячної системи. Це може стати проривом у розв’язанні фундаментального парадокса: чому на великих масштабах Всесвіт розширюється під дією невідомої сили, а на локальному рівні — жодних її проявів не зафіксовано.

У новому дослідженні, проведеному дослідниками із Лабораторії реактивного руху NASA (JPL), описано так званий «Великий розрив» між космологією та локальною фізикою. Темна енергія, яка, ймовірно, прискорює розширення Всесвіту, виявляється у спостереженнях галактик, гравітаційних лінз і космічного мікрохвильового фону. Але в межах Сонячної системи — де рух планет, зондів і викривлення простору-часу біля Сонця досліджено з високою точністю — все відповідає загальній теорії відносності Ейнштейна.

Щоб пояснити цю невідповідність, вчені розглядають два механізми «екранування». Перший — хамелеон-механізм, за якого гіпотетична «п’ята сила» змінює свою інтенсивність залежно від щільності матерії. Другий — механізм Вайнштейна, який припускає, що сила блокується гравітацією масивних об’єктів. Для Сонця зона такого блокування може сягати 400 світлових років, охоплюючи весь локальний зоряний регіон.

Вчені наголошують, що перевірити ці ефекти можна лише через спеціально спроєктовані локальні експерименти з чіткими теоретичними передбаченнями. Поточні місії, як-от Euclid чи DESI, аналізують структуру Всесвіту на великих відстанях і можуть виявити лише непрямі натяки на дію п’ятої сили.

Майбутнє дослідження темної енергії залежить від здатності теоретиків сформулювати фальсифіковану гіпотезу — таку, яку можна перевірити в межах Сонячної системи. Якщо сучасні технології не дозволяють провести такі вимірювання, потрібно розробити інструменти надвисокої чутливості, здатні виявити найменші відхилення від загальної відносності.

«Ми не зможемо зробити крок уперед, поки не з’явиться теорія, яку можна перевірити й потенційно спростувати», — підкреслюють дослідники.