Το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος αποτελείται από ένα από τα δύο είδη μυστηριωδών ουσιών, που ονομάζονται σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια. Από όλα τα στοιχεία, αυτά τα δύο κοσμικά συστατικά αλληλεπιδρούν μόνο με την «κανονική» ύλη μέσω της βαρυτικής δύναμης. Και ένα πρόσφατο πυρηνικό πείραμα δεν αποκαλύπτει την παρουσία οποιασδήποτε σκοτεινής μόλυνσης στους δεσμούς μεταξύ των ατομικών πυρήνων σε επίπεδο είκοσι φορές καλύτερο από αυτό που είχε καταγραφεί προηγουμένως.
Το υλικό από το οποίο είμαστε φτιαγμένοι εσείς και εγώ ονομάζεται «κανονική» ύλη, παρά το γεγονός ότι αποτελεί λιγότερο από το 5% όλης της ύλης και της ενέργειας στο σύμπαν. Εκτός από τους ανθρώπους, τους πλανήτες, τα αστέρια και τα τυχαία σύννεφα αερίων, ο κόσμος αποτελείται επίσης από σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια.
Δεν μπορούμε να δούμε τη σκοτεινή ύλη απευθείας (εξ ου και το όνομα), αλλά γνωρίζουμε ότι είναι εκεί έξω με βάση τις βαρυτικές της σχέσεις με οτιδήποτε άλλο. Κάνει τα αστέρια σε τροχιά γρηγορότερα από ό,τι θα έκαναν διαφορετικά μέσα στους γαλαξίες, κάνει τους γαλαξίες να περιστρέφονται πιο γρήγορα στο εσωτερικό των σμηνών και διαμορφώνει και σμιλεύει τις μεγαλύτερες δομές στο σύμπαν.
Και όσο για τη σκοτεινή ενέργεια, αυτό είναι ακριβώς το όνομα που δίνουμε στην επιταχυνόμενη διαστολή του σύμπαντος, και αυτό είναι το μόνο που γνωρίζουμε για αυτήν.
Από όσο καταφέραμε να μετρήσουμε, η σκοτεινή ύλη συνδέεται με την κανονική ύλη μόνο μέσω των ήπιων βαρυτικών ψιθύρων και των λεπτών ρυμουλκών της. Αλλά δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα εάν η σκοτεινή ύλη συνομιλεί επίσης με το κανονικό μέσω μιας από τις άλλες τρεις θεμελιώδεις δυνάμεις (ισχυρή πυρηνική, ασθενής πυρηνική ή ηλεκτρομαγνητική) ή εάν υπάρχουν νέες, πέμπτες δυνάμεις της φύσης που επιπλέουν τριγύρω.
Ένας τρόπος για να το διερευνήσουμε αυτό είναι να μετρήσουμε πολύ προσεκτικά διάφορες ατομικές και πυρηνικές ιδιότητες και να συγκρίνουμε αυτές τις ιδιότητες με αυτό που περιμένουμε από τη γνωστή φυσική. Εάν υπάρχει μια μεγάλη ασυμφωνία, θα μπορούσε να είναι ένα σημάδι ότι υπάρχουν περισσότερα στη σκοτεινή πλευρά του σύμπαντος.
Το πιο πρόσφατο σε αυτά τα πειράματα πραγματοποιήθηκε στο Ντίσελντορφ της Γερμανίας και αφορούσε ένα περίεργο ατομικό πλάσμα γνωστό ως HD+ . Αυτό το μικρό παιδί είναι ένα πρωτόνιο σε συνδυασμό με ένα δευτερον (το οποίο είναι κατασκευασμένο από ένα πρωτόνιο και ένα νετρόνιο), με ένα μόνο ηλεκτρόνιο να κρέμεται κοντά.
Η απόσταση μεταξύ του πρωτονίου και του δευτερονίου στο HD+ μπορεί να υπολογιστεί από την κατανόησή μας για την κβαντική φυσική και τη φύση των δυνάμεων, και η ομάδα στο Ντίσελντορφ μέτρησε αυτή την απόσταση παρακολουθώντας προσεκτικά τον ρυθμό περιστροφής του όταν χτυπηθεί από λέιζερ.
Το τελικό αποτέλεσμα: ακριβώς αυτό που περιμέναμε. Οι μετρήσεις τους συμφωνούσαν με τις θεωρητικές προβλέψεις, όπως τον περασμένο αιώνα , αλλά αυτή τη φορά σε ένα επίπεδο είκοσι φορές πιο ακριβές από πριν.
Εάν θέλετε να ζήσετε σε ένα σύμπαν με πέμπτες δυνάμεις ή επιπλέον, φυσική βασισμένη στο σκοτάδι, είναι απίθανο να είναι αυτό, καθώς οτιδήποτε πέρα από τις τέσσερις γνωστές δυνάμεις πρέπει να είναι απίστευτα αδύναμο για να ικανοποιήσει αυτά τα αυστηρά πειραματικά αποτελέσματα.