Фото: twitter.com/newscientist
Темна матерія може самовзаємодіяти в четвертому вимірі
Фізики припустили, що існує четвертий вимір, про який знають тільки "темні сили". Ця теорія може пояснити, чому темну матерію доcі не вдалося виявити і вивчити.
Фізики з Каліфорнійського університету в Ріверсайді обгрунтували можливість існування особливого типу сил, які "допомагають" темній матерії вислизати від спостережень. Результати дослідження були опубліковані в журналі Journal of High Energy Physics, повідомляє
Science Daily.
Вважається, що темна матерія складає 85% матеріального Всесвіту. При цьому її не можна виявити і описати, так як темна матерія не поглинає, відбиває і не випромінює світло.
Вчені припустили, що в просторі-часі є додатковий вимір, в якому потрібно шукати темну матерію. Гіпотеза являє собою варіант теорії самовзаємодіючої темної матерії (SIDM - Self-interacting dark matter), згідно з якою фактично невидимі частинки взаємодіють між собою за допомогою невідомої темної сили, внаслідок чого перестають вести себе як частки і стають зовсім невидимими.
Як підкреслив керівник дослідження, доцент фізики та астрономії Філіп Танедо, за останнє десятиліття фізики прийшли до розуміння того, що взаємодіями темної матерії можуть управляти приховані темні сили.
"Вони можуть повністю переписати правила того, як слід шукати темну матерію", - заявив він.
Вчені довели, що дія темних сил, завдяки яким частки взаємно притягуються або відштовхуються, можна описати за допомогою математичної теорії додаткових вимірів.
"Видимий Всесвіт має три виміри. Ми припускаємо, що може бути четвертий вимір, про який "знають" тільки темні сили. Додатковий вимір може пояснити, чому темна матерія так добре ховається від наших спроб вивчити її в лабораторії", - стверджує вчений.
За словами авторів дослідження, попередні моделі темної матерії будувалися на теоріях, що імітують поведінку видимих частинок. Але в реальному світі не існує аналогів темних сил, і реальна матерія може не взаємодіяти з ними.
І хоча додаткові виміри можуть здатися екзотичною ідеєю, насправді це відомий математичний прийом для опису тривимірних квантово-механічних полів, що не містять звичайних частинок. У математиці він називається голографічним принципом.
Звичайні сили описуються одним типом частинок з фіксованою масою. Ключова особливість запропонованої теорії полягає в тому, що частинки темної матерії описуються як континуум - нескінченна кількість з різними масами.
Тенедо додав, що запропонована модель спрощує пояснення космічного походження темної матерії і є "більш реалістичною картиною для темної сили".