Еще в 1920-х годах прошлого века, в попытках объединить силы гравитации и
электромагнетизма, Теодор Калуца и Оскар Клейн предположили о
существовании дополнительного измерения за пределами привычных трех
пространственных измерений и времени – которые в физике объединены в
4-мерное пространство-время. Если оно существует, то
такое новое измерение должно быть невероятно крошечным и незаметным для
человеческого глаза. В конце 1990-х годов эта идея пережила
замечательный ренессанс, когда ученые осознали, что существование пятого
измерения может дать ответы на некоторые из фундаментальных вопросов
физики элементарных частиц. В частности, Юваль Гроссман из Стэнфордского
университета и Маттиас Нойберт, в те годы профессор Корнельского
университета, в своем исследовании показали, что внедрение стандартной
модели физики элементарных частиц в 5-мерное пространство-время может
объяснить интригующие закономерности, наблюдаемые в массах элементарных
частиц.
Чем является темная материя? Считается, что темная
материя – это таинственная форма материи, недоступная прямому
наблюдению, так как она не участвует в электромагнитном взаимодействии.
Темная материя также составляет большую часть массы Вселенной. В начале
1930-х годов радиоастроном Ян Оорт укрепил гипотезу о существовании
темной материи обнаружив, что для того, чтобы местная группа галактик
двигалась, должно существовать больше материи, чем мы наблюдаем. С тех
самых пор темная материя помогает исследователям объяснить как работает
гравитация, потому что многие объекты просто растворились бы или
развалились без некого «х-фактора» – темной материи. Так как эта
таинственная субстанция не разрушает частицы, которые мы видим и
«чувствуем», она должна обладать и другими особыми свойствами.
Однако
в физике немало проблем и помимо темной материи существует целых спектр
вопросов, на которые нет ответа в рамках стандартной модели. «Одним из
наиболее значимых примеров является так называемая проблема иерархии,
вопрос, почему бозон Хиггса намного легче, чем характерная шкала
гравитации. Стандартная модель не может вместить некоторые другие
наблюдаемые явления. Одним из наиболее ярких примеров является
существование темной материи», – пишут авторы исследования,
опубликованного в журнале The European Physical Journal C.
Физики
из Университета Иоганна Гутенберга в Майнце, Германия, пришли к выводу,
что темная материя могла появиться в результате деятельности фермионов –
частиц с полуцелым значением спина. Исследование направлено на то,
чтобы объяснить присутствие темной материи с помощью модели WED (models
for dark matter). В ходе работы были изучены массы фермионов, которые,
по мнению ученых, могут путешествовать в пятое измерение через порталы,
создавая темную материю и «фермионную темную материю» в пятом измерении.
Как отметили авторы исследования в беседе с VICE, их
первоначальная цель заключалась в том, чтобы «объяснить возможное
происхождение масс фермионов в теориях с искаженным дополнительным
измерением».
Новая частица, существование которой еще только
предстоит доказать, является разновидностью фермиона или субатомной
частицы. Физики считают, что эти частицы могут путешествовать через
пятое измерение, связывая темную материю со всей наблюдаемой материей во
Вселенной. Авторы исследования утверждают, что эта новая частица сможет
взаимодействовать с бозоном Хиггса и будет иметь с ним большое
сходство. Вот только ее масса будет «тяжелее», так что даже с помощью
коллайдера или ускорителя частиц ее нельзя обнаружить.
Как найти частицу пятого измерения? Обычная
материя, как известно, состоит из фермионов. Так что если пятое
измерение реально, то фермионы скорее всего в него попадают. И если эти
«тяжелые» частицы существуют, то обязательно связывает видимую материю с
составляющими темной материи. Изучая 5D-уравнения относительно масс
фермионных частиц, физики пришли к выводу о том, что «если эта тяжелая
частица существует, то она обязательно будет связывать видимую материю,
которую мы знаем и которую мы подробно изучили, с составляющими темной
материи, если предположить, что темная материя состоит из
фундаментальных фермионов, которые находятся в дополнительном
измерении».
Интересно, что с помощью новаторской теории, обилие
темной материи в космосе в астрофизических экспериментах можно будет
объяснить. «После многих лет поисков возможных подтверждений наших
теоретических предсказаний мы теперь уверены, что механизм, который мы
обнаружили, сделает темную материю доступной для будущих экспериментов,
потому что свойства нового взаимодействия между обычной материей и
темной материей – которое опосредуется нашей предложенной частицей –
могут быть точно рассчитаны в рамках нашей теории», – пишет Маттиас
Нойберт, глава исследовательской группы.
Более того, авторы
научной работы полагают, что новая предложенная ими частица может
сыграть важную роль в космологической истории Вселенной и даже может
быть ответственной за создание гравитационных волн.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
В1919 г математик а Калуца отправил Эйнштейну статью, о том, что добавив пятое измерение к пространству-времени, можно показать, что гравитация и электромагнетизм являются двумя аспектами одной и той же силы. Позже математик Кляйн развил идею. Показав, что оно может быть крошечным и свернутым клубком в каждой точке нашего четырехмерного пространства-времени. Так началась тенденция поиска объединения сил в скрытых измерениях гиперпространства. Используя теорию струн, гарвардский физик Лиза Рэндалл показала в 1999 году, что пятое измерение может объяснить досадную загадку: почему гравитация кажется намного слабее других сил природы. ( https://u.to/FNYSGw ) Модель имеет знакомые четыре измерения, плавающие в бесконечно большом, отрицательно изогнутом пятом измерении. В то время как электромагнитные и ядерные силы «застревают» внутри «браны», состоящей из четырех измерений, гравитация проникает в пятое. Недаром профи не устают убеждать нас, что каждый должен постепенно привыкать к мысли, что он живет на шестимерной поверхности («бране»), вложенной в 11-мерное пространство. И надеются, что это должно его порадовать или он должен это представить и с этим смириться, всё зависит от темперамента. ( https://u.to/E9YSGw ) А недавно Илон Маск констатировал, что многомерность нашего Мира есть одно из подтверждений, компьютерной симуляции нашего Мира некими внешними силами
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
