|
Ученые нашли портал в пятое измерение
|
|
|
|
Ученые говорят, что могут объяснить темную материю, постулируя наличие частицы, связанной с пятым измерением. В то время как физика искривленных дополнительных измерений (WED) восходит к модели Рэндалла-Сундрама, представленной в 1999 году, в статье 2021 года, опубликованной в The European Physical Journal C, эта теория использовалась для объяснения долгосрочной проблемы темной материи в физике элементарных частиц. «Портал» в статье представляет собой скалярное поле, которое может соединить знакомый сектор Хиггса с частицами, живущими в темном секторе дополнительных измерений.
|
|
|
|
Наши знания о физической Вселенной основаны на идее темной материи, которая занимает большую часть материи во Вселенной. Темная материя — это своего рода нападающий, который помогает ученым объяснить, как работает гравитация, потому что многие особенности растворились бы или развалились бы без «фактора Х» темной материи. Тем не менее, темная материя не разрушает частицы, которые мы видим и «чувствуем», а это значит, что она должна обладать и другими особыми свойствами.
|
|
|
|
«[T]еще есть некоторые вопросы, на которые нет ответа в рамках [стандартной модели физики]», — объясняют в своем исследовании ученые из Испании и Германии:
|
|
|
|
"Одним из наиболее важных примеров является так называемая проблема иерархии, вопрос, почему бозон Хиггса намного легче характерного масштаба гравитации. [Стандартная модель физики] не может учесть некоторые другие наблюдаемые явления. Одним из наиболее ярких примеров является существование темной материи".
|
|
|
|
|
|
|
В модели фермионы распространяются через пятимерное искривленное пространство. Новое скалярное поле снабжает портал, смешиваясь с бозоном Хиггса и обеспечивая возможную связь между обычными частицами и скрытым фермионным сектором. Затем исследователи рассчитали, сможет ли эта установка производить необходимое количество темной материи, оставаясь при этом в пределах существующих экспериментальных ограничений.
|
|
|
|
Эта модель предлагает одного возможного кандидата на роль темной материи за пределами Стандартной модели. «Мы знаем, что в [Стандартной модели] нет жизнеспособного кандидата [темной материи]», — пишут исследователи, — «так что этот факт уже требует присутствия новой физики».
|
|
|
|
Пятое измерение в модели является частью геометрии пространства-времени, а не местом, куда частицы попадают через физический дверной проем. Математика позволяет фермионным частицам существовать в искривленном межпространстве, в то время как скалярный портал контролирует, насколько сильно этот скрытый сектор может взаимодействовать с бозоном Хиггса и через него с уже известными физикам частицами.
|
|
|
|
Наиболее важные испытания модели проводятся в детекторах частиц, а не в обсерваториях гравитационных волн. Скалярное смешивание может изменить связи и коэффициенты ветвления бозона Хиггса, включая долю распадов Хиггса, которые исчезают в невидимых детекторам частиц. Эксперименты по прямому обнаружению также позволяют искать столкновения между темной материей и обычными атомными ядрами.
|
|
|
|
Эти поиски сузили доступное пространство. Комбинация CMS 2026 года не обнаружила существенных отклонений от предсказаний Стандартной модели по измеренным параметрам Хиггса и ограничила невидимые или иным образом необнаруженные распады Хиггса до уровня менее 13 процентов при 95-процентной достоверности заявленного соответствия. Анализ ATLAS, проведенный в мае 2026 года, также не выявил существенных отклонений от Стандартной модели.
|
|
|
|
Исследования сверхпространственной темной материи также переросли в другие модели. В статье, опубликованной в январе 2026 года, гравитонные и радионные порталы использовались в рамках системы Рэндалла-Сундрама для изучения темной материи и дисбаланса между материей и антиматерией. В отдельной статье, опубликованной в июле, предлагалась фермионная темная материя, связанная с темным фотоном, а также были предсказаны эксперименты по прямому обнаружению и поиски на ускорителях.
|
|
|
|
Хотя ни одна из моделей не является доказательством существования дополнительного измерения, вместе они показывают, насколько широким стало это поле.
|
|
|
|
Источник
|
