Dvě obrovská slepá místa v našem chápání vesmíru mohou být stejnou mezerou. Nebo alespoň spojené tenkou nití.
Nový výzkum nabízí neočekávanou teorii: neviditelná látka, která drží galaxie pohromadě – temná hmota – a právě ty „nadbytečné“ dimenze, o kterých se fyzici rádi hádají, mohou být spoluviníky stejného procesu.
Vědci navrhují jednoduchou, ale radikální myšlenku: temná hmota se jeví tak strašidelně, protože je naladěna na pátou dimenzi vesmíru.
Zapomínání na sci-fi vesmíry
Když uslyšíte „extra dimenze“, pravděpodobně si představíte paralelní světy. Někde se může potulovat vaše zlověstná verze se stylovějším účesem.
Ale to není pravda.
Nemluvíme o alternativní realitě, ale o čisté geometrii. Fyzici mluví o dimenzích složených do malých, skrytých struktur, které jsou základem známých tří dimenzí prostoru a jedné dimenze času. Jsou malinké. Jsou skryté. Ale jsou skutečné? Možná.
Zní to jako něco z teorie strun – a také to tak je. Tento oblíbený fyzikální model vyžaduje 11 dimenzí, aby se rovnice sblížily. Ale temná hmota je úplně jiný příběh. Víme, že existuje. Cítíme jeho gravitační tíhu. Je pětkrát lepší než běžná hmota. Zabraňuje hvězdám odletět.
Není však vidět. Prochází obyčejnou hmotou jako duch. Světlo odráží vše kromě temné hmoty. Proto je jeho nalezení tak noční můrou.
“Pochopení podstaty temné hmoty bude hlubokým průlomem v našem vnímání vesmíru.”
Yu-Dai Tsai, University of Sheffield
Temné fotony a rezonance
Nový dokument posouvá tuto geometrickou myšlenku dále tím, že do hry uvádí nového hráče: částici zvanou temný foton.
Obyčejné fotony přenášejí světlo a elektromagnetickou sílu. Temné fotony, pokud existují, musí nést hypotetickou temnou sílu. A oba „žijí“ právě v této páté dimenzi.
A tady začíná hudební přirovnání.
Jedinečný tvar páté dimenze způsobuje, že se masy temné hmoty seřadí v určitém pořadí. Přesně. Tvoří rezonanci.
Vzpomeňte si na housle.
Zatrhněte strunu tak akorát a ta bude silně vibrovat. Chybí tón a struna ztichne. Temná hmota může vibrovat na specifické frekvenci diktované skrytou geometrií prostoru.
Většina předchozích modelů brala rezonanci jako samozřejmost. Náhodou. Předpoklad, který umožnil fungování rovnic. Stejná práce uvádí: ne, pramení to z formy samotné další dimenze.
Tato teorie také vysvětluje historii evoluce hmoty.
“To umožňuje temné hmotě aktivně interagovat bezprostředně po velkém třesku a poté přejít do inertního, strašidelného stavu, který vidíme dnes.”
Neřeší to problém s detekcí?
Pokud byla interakce v minulosti silná, vysvětluje to, jak se temná hmota dokázala rovnoměrně rozložit po celém vesmíru. Ale dnes? Geometrie prostoru ho činí „tichým“. Zdá se být netečný, protože v naší současné době je mimo rezonanci. Je těžké ji najít? Ano. Ale má to dobrý důvod.
Teorie je ve své nejzárodečnější fázi. Velmi brzy.
Ale dát do souvislosti hmotu galaxií s tvarem skrytého prostoru?
To je krásná melodie. Čas ukáže, zda je to skutečné nebo jen předloha. 🌌
