Дві величезні «сліпі зони» в нашому розумінні космосу можуть виявитися одним і тим самим пробілом. Або принаймні з’єднані тонкою ниткою.
Нові дослідження пропонують несподівану теорію: невидима речовина, що скріплює галактики, — «темна матерія» — і ті «зайві» виміри, про які так люблять сперечатися фізики, можуть бути співучасниками одного процесу.
Дослідники пропонують просту, але радикальну ідею: темна матерія видається такою примарною, бо вона налаштована на п’яту просторову розмірність.
Забуваємо науково-фантастичні всесвіти
Коли ви чуєте «додаткові виміри», швидше за все, уявляєте паралельні світи. Можливо, десь там блукає зловісна версія вас із стильнішою стрижкою.
Але це негаразд.
Йдеться не про альтернативну реальність, а про чисту геометрію. Фізики говорять про виміри, «згорнуті» в крихітні, приховані структури, що лежать в основі звичних нам трьох просторових та одного тимчасового виміру. Вони крихітні. Вони приховані. Але чи реальні вони? Можливо.
Звучить як щось із теорії струн — і це справді так. Ця популярна фізична модель вимагає 11 вимірів, щоб рівняння сходилися. Але темна матерія – це зовсім інша історія. Ми знаємо, що вона є. Ми відчуваємо її гравітаційну вагу. Вона перевершує звичайну речовину вп’ятеро. Вона не дає зіркам розлетітися убік.
Однак її не видно. Вона проходить крізь звичайну матерію, як привид. Світло відбивається від усього світі, крім темної матерії. Саме тому її виявлення – таке жахливе завдання.
«Розуміння природи темної матерії стане глибоким проривом у сприйнятті Всесвіту».
Ю-Дай Цзай, університет Шеффілда
Темні фотони та резонанс
Нова стаття розвиває цю геометричну ідею, вводячи в гру нового учасника – частинку під назвою “темний фотон”.
Звичайні фотони переносять світло та електромагнітну взаємодію. Темні фотони, якщо вони існують, повинні переносити гіпотетичну темну силу. І обидва вони «живуть» у цій п’ятій розмірності.
І тут починається музична аналогія.
Унікальна форма п’ятих вимірів змушує маси темної матерії вишиковуватися в певний порядок. Саме. Вони утворюють резонанс.
Згадайте скрипку.
Щипніть струну правильно, і вона вібруватиме сильно. Потрапите повз ноту, і струна мовчить. Темна матерія може вібрувати на певній частоті, що диктується прихованою геометрією простору.
Більшість попередніх моделей резонанс вважався даністю. Випадковістю. Припущенням, що дозволяло рівнянням працювати. Ця ж робота стверджує: ні, він походить з форми додаткової розмірності.
Ця теорія також пояснює історію еволюції речовини.
Це дозволяє темній матерії активно взаємодіяти відразу після Великого вибуху, а потім переходити в інертний, примарний стан, який ми спостерігаємо сьогодні.
Хіба це не вирішує проблеми виявлення?
Якщо в минулому взаємодія була сильною, це пояснює, як темна матерія встигла поступово розподілитися по Всесвіту. Але ж сьогодні? Геометрія простору змушує її «мовчати». Вона здається інертною, тому що в нашу поточну епоху вона знаходиться поза резонансом. Її важко знайти? Так. Але на те є вагома причина.
Теорія знаходиться в самій зародковій стадії. Дуже ранній.
Але пов’язати масу галактик із формою прихованого простору?
Це чудова мелодія. А те, чи реальна вона чи поки що чернетка, покаже час. 🌌
