இழுக்கப்பட்ட விசை உணர்வி கொண்ட நீட்டிக்கப்பட்ட சோதனைகள் மூலம் ஐந்தாவது விசைக்கான ஆதாரம்

நான்ஜிங் பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் குழு, சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தின் இரண்டு சக ஊழியர்களுடன் பணிபுரிந்து, கேமிலான் கோட்பாட்டின் புதிய சோதனைகளை நடத்தியது மற்றும் ஐந்தாவது விசையின் ஆதாரத்தை கண்டுபிடிக்கத் தவறிவிட்டது. அவர்கள் தங்கள் ஆய்வை நேச்சர் பிசிக்ஸ் இதழில் வெளியிட்டுள்ளனர்.

பிரபஞ்சத்தில் ஒரு மர்மமான சக்தி செயல்படுகிறது என்று முந்தைய ஆராய்ச்சி பரிந்துரைத்துள்ளது. கோட்பாட்டு இயற்பியலாளர்களால் இருண்ட ஆற்றல் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது பிரபஞ்சம் ஏன் வேகமான விகிதத்தில் விரிவடைகிறது என்பதை விளக்குவதற்கான கோட்பாடு செய்யப்பட்டது. எவ்வளவோ முயற்சி செய்தும், இருண்ட ஆற்றல் இருப்பதை யாராலும் நிரூபிக்க முடியவில்லை. கேமிலான் கோட்பாடு என்று அழைக்கப்படும் ஒரு கோட்பாடு, புவியீர்ப்பு விசையால் பாதிக்கப்பட்ட பொருள்கள் அவற்றின் சூழலில் உள்ள காரணிகளின் அடிப்படையில் ஏற்ற இறக்கத்துடன் செயல்பட முடியும் என்று கூறுகிறது. கோட்பாட்டில் ஐந்தாவது சக்தியாக கேமிலான் புலம் பற்றிய யோசனை உள்ளது. ஈர்ப்பு விசைகள் நிலையானதாக இருக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படும் பொதுச் சார்பியல் கோட்பாட்டுடன் நேரடியாக முரண்படுவதால் இந்தக் கோட்பாடு பரபரப்பாக விவாதிக்கப்பட்டது.

இந்த புதிய முயற்சியில், ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒரு இழுக்கப்பட்ட விசை உணர்வியை பயன்படுத்தி கோட்பாட்டை நிரூபிக்க அல்லது நிராகரிக்க முயன்றனர். ஒரு சக்கர வடிவிலான சாதனம் பிளாஸ்டிக் துடுப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு மெல்லிய படலத்தின் மீது காந்தமாக இழுக்கப்பட்ட கிராஃபைட்டின் மேல் அமர்ந்திருக்கிறது. கிராஃபைட்டுக்குக் கீழே உள்ள தளம் நீரூற்றுகளுடன் கூடியது. ஈர்ப்பு விசையானது அதன் அருகாமையில் உள்ள பொருட்களின் அடர்த்தியைப் பொறுத்து வெவ்வேறு அளவு விசைகளைச் செலுத்துகிறது என்ற கருத்தைச் சோதிப்பதே குறிக்கோள். ஒரு பெரிய சூழலில், கேமிலான் புலமானது ஒரு தனி கிரகம் போன்ற அடர்த்தியான சூழலில் ஒரு பெரிய, குறைந்த அடர்த்தியான விண்வெளியில் விட குறைவான சக்தியை செலுத்தும். ஐந்தாவது விசை இருந்தால், சுழல் படலங்கள் இழுக்கப்பட்ட படலம் மீது ஒரு குறிப்பிட்ட கால விசையைச் செலுத்த வேண்டும்.

சோதனையை பல முறை நடத்திய பிறகு, சுழல் படலங்கள் லெவிட்டேட் படலத்தை பாதிக்கின்றன என்பதற்கான எந்த ஆதாரத்தையும் கண்டுபிடிக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் தவறிவிட்டனர், இது கேமிலான் கோட்பாட்டை இருண்ட ஆற்றலுக்கான விளக்கத்தை நிராகரிக்கிறது என்று அவர்கள் வாதிடுகின்றனர். கோட்பாட்டு ஆராய்ச்சியை சரிபார்க்க அல்லது மதிப்பிழக்கச் செய்வதற்கான வழிமுறையாக வலுவான, ஆய்வக அடிப்படையிலான சோதனையின் அவசியத்தை அவர்களின் முறை எடுத்துக்காட்டுகிறது. அவர்களின் வழிமுறையை மற்ற முயற்சிகளிலும் பயன்படுத்தலாம் என்று அவர்கள் பரிந்துரைக்கின்றனர்.

References:

• Zamanzadeh, M., Meijer, H. G., & Ouakad, H. M. (2022). Internal resonance in a MEMS levitation force resonator. Nonlinear Dynamics, 1-24.
• Zhou, L., & Wu, J. (2022). Magnetic Levitation Technology for Precision Motion Systems: A Review and Future Perspectives. International Journal of Automation Technology, 16(4), 386-402.
• Moore, D. C., & Geraci, A. A. (2021). Searching for new physics using optically levitated sensors. Quantum Science and Technology, 6(1), 014008.
• Monteiro, F., Afek, G., Carney, D., Krnjaic, G., Wang, J., & Moore, D. C. (2020). Search for composite dark matter with optically levitated sensors. Physical Review Letters, 125(18), 181102.
• Antoniou, I., & Perivolaropoulos, L. (2017). Constraints on spatially oscillating sub-mm forces from the Stanford Optically Levitated Microsphere Experiment data. Physical Review D, 96(10), 104002.