20世纪末，两组科学家各⾃独⽴发现了宇宙最⼤的谜团之⼀：通过追踪遥远的超新星并测量宇宙的距离，他们意识到，宇宙的膨胀速度远远超过出了理论认为它应有的速度。研究⼈员把这种推动宇宙膨胀的神秘⼒量称为“暗能量”。据估计，整个宇宙约70%的物质和能量都是以暗能量的形式存在的。但20多年过去了，尽管理论学家对推动空间膨胀的实际原因进⾏了⼤量推测，但还没有⼈知道暗能量究竟是什么。
近⽇，加州⼤学伯克利分校的物理学家突破了这种搜寻的界限。他们建⽴了极其精确的实验，来寻找与公认的引⼒理论之间的微⼩偏差。研究已于近⽇发表在《⾃然·物理》上。
⾃从暗能量发现以来，理论学家提出了多种可能的理论解释。⼀种理论认为，暗能量只是空间的真空能。也有⼈提出，它是⼀种被称为精质（quintessence）的能量场，会随着时间和空间的变化⽽变化。⽽还有说法认为，暗能量其实是“第五种⼒”。
这要从其他四种⼒说起。现在主流物理学认为，⾃然中存在四种基本⼒，即电磁⼒、强⼒、弱⼒和引⼒。⼈们已经找到了描述其中前三种的量⼦性质的⾏之有效的理论。虽然⼤多数理论学家可能都认同引⼒同样是量⼦的，但引⼒的量⼦性质暂时还没有得到证实，其中⼀个重要原因是相⽐于其他三种⼒，引⼒太微弱了。⽽暗能量很有可能是⼀种⽐引⼒还要弱得多的⼒，同样由⼀种粒⼦介导。
⽐如，有⼀种猜想认为，它施加的斥⼒会随着周围物质的密度⽽变化。在“空”的太空中，它会在极⻓的距离上施加斥⼒，从⽽将空间推开。⽽在地球实验室⾥，由于周围都有物质遮挡，粒⼦的影响范围就变得⾮常⼩，它可能就像变⾊⻰⼀样隐藏在众⽬睽睽之下。科学家把这种假象粒⼦形象地称为变⾊⻰粒⼦。
测量引⼒或者变⾊⻰粒⼦这样微弱的⼒，需要⼀种⾜够灵敏的⽅法。科学家注意到，原⼦⼲涉测量法对引⼒或惯性效应格外敏感。
同时，原⼦⼲涉法还利⽤了粒⼦特殊的量⼦特性，那就是，它既是粒⼦，⼜是波。2015年，研究团队改装了原⼦⼲涉仪。他们利⽤真空室模拟太空环境，将铯原⼦发射到真空室来寻找变⾊⻰粒⼦的证据。这种利⽤⾃由落体的原⼦来测试引⼒的关键在于，它能否激发每个原⼦进⼊两种态的量⼦叠加，每种态都有略微不同的动量，使得它们与悬挂在上⽅的钨砝码的距离也有所不同。
动量越⼤、⾼度越⾼的量⼦态，会感受到砝码更⼤的引⼒，从⽽改变相位。当原⼦的波函数坍缩时，物质波两部分之间的相位差就能揭示它们之间引⼒的差异。
2019年，研究⼈员在原⼦⼲涉仪中添加了⼀个光学晶格。光学晶格采⽤两束交叉的激光束，形成⼀个类似晶格的稳定阵列，让原⼦聚集在⼀起，悬浮在真空中，将⾃由下落的原⼦固定在适当的位置。原⼦成功地在更⻓的时间⾥靠近钨砝码，就能增强引⼒对相位的影响。
实验发现，装置升级后原⼦维持的时⻓甚⾄可以达到惊⼈的20秒。但研究⼈员想知道20秒是否就是极限。在接下来的⼏年间，他们⼜进⼀步确定了激光束因振动⽽产⽣的摆动倾斜是限制时⻓的主要因素。通过在谐振腔内稳定光束，并将实验温度下降（⽐绝对零度⾼不到百万分之⼀开尔⽂），保持时间甚⾄被延⻓到了70秒。这个时⻓甚⾄可能还能继续被延⻓10倍。
研究⼈员提出，实验精度的不断提⾼最终可能会发现⽀持或者否定由变⾊⻰粒⼦介导的假想第五种⼒理论的证据。团队也正在从头开始制造⼀种新型晶格原⼦⼲涉仪，它具有更好的振动控制和更低的温度。这种新型设备的实验效果可能更好，灵敏度甚⾄有望达到探测引⼒的量⼦特性的⽔平。