Vai piektā dimensija tiešām pastāv?

© Foto: magnific.com

Lai gan tumšā matērija veido lielāko daļu Visuma masas, cilvēce joprojām nav spējusi to atklāt. Jauns pētījums liecina, ka iemesls varētu būt nevis tehniskos ierobežojumos, bet gan pašā telpas struktūrā, liecina zinātniskajā žurnālā "Physical Review D" publicētais pētījums.

Fiziķi ierosina, ka tumšā matērija varētu pastāvēt slēptā dimensijā. Ju-Dai Tsai vadītā astrofiziķu komanda ir izvirzījusi hipotēzi, ka tumšā matērija un hipotētiskas daļiņas — tumšie fotoni — atrodas slēptā piektajā telpiskajā dimensijā.

Šī ideja balstās uz klasisko Kaluza-Kleina koncepciju no 20. gs. 20. gadiem, kas apgalvo, ka papildu dimensijas ir saritinātas mikroskopiskā mērogā un tāpēc paliek nemanāmas.

Tomēr atšķirībā no parastās matērijas, kas ir ierobežota ar zinātnei pazīstamajām četrām dimensijām (trīs telpiskās dimensijas un laiks), tumšajām daļiņām ir tieša piekļuve piektajai dimensijai.

Ģeometriskā rezonanse: pierādījumu meklējumi

Jaunās teorijas galvenais elements ir tumšās matērijas rezonanses mehānisms.

Tā vietā, lai vienkārši pieņemtu fiksētu masas attiecību starp tumšo fotonu un tumšās matērijas daļiņu, zinātnieki to atvasināja tieši no papildu dimensijas ģeometrijas.

Ko tas nozīmē?

Atšķirībā no iepriekšējiem modeļiem, kas rezonansi uzskatīja par nepamatotu pieņēmumu, Šefīldas fiziķi to pamatoja ar 5D telpas matemātisko formu. Agrīnajā Visumā šī rezonanse nodrošināja spēcīgu mijiedarbību starp parasto un tumšo matēriju. Kosmosam paplašinoties un atdziestot, šī mijiedarbība strauji vājinājās, kas izskaidro, kāpēc mūsdienu uz zemes bāzētie detektori nav reģistrējuši tiešus signālus.

Astrofiziķi mēģina pārbaudīt šo teoriju eksperimentāli. Jo īpaši tumšo fotonu meklēšanu veic NA64 eksperiments CERN, kā arī alternatīvi projekti, piemēram, HeRALD un Oscura.

Turklāt 5D rezonanses modelis izskaidro, kāpēc ap Piena Ceļu un Andromedu tiek novērots mazāk pundurgalaktiku, nekā prognozē standarta kosmoloģiskais modelis.

Lai gan modificētās Ņūtona dinamikas (MOND) atbalstītāji mēģina izskaidrot šīs anomālijas, mainot gravitācijas likumus, neieviešot jaunas daļiņas, jaunākie dati no Gaia kosmiskā teleskopa un Fermi satelīta liecina par labu modeļiem, kuros iesaistīta tumšā matērija.

Video