Главная » 2021 » Февраль » 21 » Таинственная частица может быть порталом в пятое измерение
22:17
Таинственная частица может быть порталом в пятое измерение
Таинственная частица может быть порталом в пятое измерение

Таинственная частица может быть порталом в пятое измерение и бросает вызов нашему пониманию физики

 

Ученые сделали удивительное открытие, которое может стать началом новой главы в физике.  Исследователи обнаружили загадочную частицу, которая могла быть связью с пятым измерением. Согласно новому исследованию, предлагающему новую теорию Вселенной, путь к темной материи и другим фундаментальным загадкам может лежать через искаженное дополнительное измерение.

Тот факт, что люди живут в трехмерном мире, не означает, что измерений больше нет. Напротив.  Подобно тому, как улитка осознает только одно измерение только в один момент времени, мы, люди, не можем воспринимать больше измерений, но количество дополнительных измерений может быть за пределами нашего понимания.

Ученые хотят найти гипотетическую частицу, которая может действовать как портал в искривленное пятое измерение, соединяющее космические царства света и тьмы.

Можно предположить, что это предложение является синопсисом научной фантастики, но на самом деле это ошеломляющий результат недавнего исследования, которое пытается пролить свет на некоторые из наиболее стойких загадок науки.

Согласно новому исследованию, существование этой спекулятивной частицы может «дать естественное объяснение» обилию темной материи, неидентифицированного вещества, на которое приходится большая часть массы Вселенной, и решить неразрешимые проблемы с субатомными частицами, известными как фермионы. Результаты были опубликованы в прошлом месяце в The European Journal физического C .

В исследовании добавлено, что «присутствие новой физики» может объяснить эти фундаментальные загадки, представив модель вселенной с пятым измерением, которое могут пересекать частицы.

Авторы исследования: Хавьер Кастеллано и Маттиас Нойберт, физики-теоретики из кластера передового опыта PRISMA + Университета Йоханнеса Гутенберга в Майнце, и Адриан Кармона, научный сотрудник Athenea3i факультета теоретической физики и космоса Университета Гранады.

«Мы уже довольно давно работаем над подобной темой», - говорится в электронном письме команды. «Нашей первоначальной мотивацией было объяснить возможное происхождение фермионных масс в теориях с искаженным дополнительным измерением».

«Мы знали, что у массы этих избирателей есть некоторые особенности, которые требовали объяснений», - сказали они.

Исследователи являются частью давней научной традиции, которая задается вопросом, действительно ли четыре измерения, которые могут постичь люди – трехмерное пространство и время - все, что может предложить Вселенная. Это направление исследований позволило получить 5-мерные уравнения поля, которые выражают последствия, которые дополнительное измерение может иметь для Вселенной и самой реальности.

Изучая эти уравнения в отношении масс фермионов, команда сделала набросок существования нового скалярного поля, связанного со спекулятивной частицей, которое примерно похоже на поле Хиггса, связанное со знаменитой частицей-бозоном Хиггса.

Фермио́н — частица или квазичастица с полуцелым значением спина. Все частицы можно разделить на две группы в зависимости от значения их спина: частицы с целым спином относятся к бозонам, с полуцелым — к фермионам. Примеры фермионов: кварки, лептоны, дырки.

«Мы обнаружили, что новое скалярное поле имело интересное, нетривиальное поведение в дополнительном измерении», - пояснила команда. «Поскольку эта новая частица имеет очень схожие квантовые свойства с бозоном Хиггса, было очень естественным предположить, что две частицы должны смешиваться друг с другом, что означает, что их квантово-механические волновые функции переплетены».

Когда они исследовали эту гипотезу, физики поняли, что тяжелая частица может предложить «уникальное окно» в темную материю, потому что она сможет быть посредником новой силы, соединяющей темную материю и ее более знакомый видимый аналог, который принимает форму или звезды, планеты и все остальное, что мы можем обнаружить с помощью традиционной световой астрономии.

«Если эта тяжелая частица существует, она обязательно будет связывать видимую материю, которую мы знаем и которую мы подробно изучили, с составляющими темной материи, предполагая, что темная материя состоит из фундаментальных фермионов, которые живут в дополнительном измерении, - пояснили физики.

«Это не надуманная идея, поскольку мы знаем, что обычная материя состоит из фермионов и что, если это дополнительное измерение существует, они, скорее всего, распространятся в нем», - отметили они.

Модели гипотетической частицы не противоречили реальным данным наблюдений об изобилии темной материи во Вселенной. Это общее согласие с эмпирическими данными, наряду с обширной математической работой в исследовании, демонстрирует, что частица может быть «возможным новым посланником в темный сектор», сказали исследователи.

«Таким образом, подтверждение существования такой новой скалярной частицы откроет захватывающий путь к возможному открытию темной материи», - заявила команда. «Это даст нам, в частности, очень полезную информацию о возможном диапазоне масс темной материи и ее взаимодействиях с частицами, которые мы знаем в настоящее время».

Теперь, когда ученые получили представление об этой гипотетической частице и ее 5-м измерении, им нужно действительно ее искать. В конце концов, бозон Хиггса был обнаружен Большим адронным коллайдером (LHC) в Швейцарии в 2012 году, за что была присуждена Нобелевская премия по физике. Однако БАК не оборудован для поиска частицы, предложенной в новой статье, поскольку она была бы слишком тяжелой для генерации на любом существующем объекте.

Хотя частица может быть обнаружена в новом поколении предлагаемых коллайдеров, таких как International Linear Collider, Compact Linear Collider (CLIC) и Future Circular Collider, исследователи заявили, что «из-за ее большой массы перспективы такого прямое открытие кажется очень сложным даже при высоких энергиях, обсуждаемых для такой машины (100 ТэВ)».

Тем не менее, исследователи полагают, что частицу можно обнаружить более косвенно, например, путем наблюдения гравитационных волн, которые представляют собой рябь в пространстве-времени.

«Другая возможность, которую мы еще не исследовали, заключается в том, что эта новая частица может играть важную роль в космологической истории Вселенной и может создавать гравитационные волны, которые можно будет искать с помощью будущих детекторов гравитационных волн», - добавили исследователи.

Будущие исследования темной материи также могут помочь снизить вероятность существования частицы, поэтому команда оптимистично настроена в отношении того, что их концепция пятого измерения будет развиваться вместе с достижениями в физике элементарных частиц и космологии. Помимо значения для понимания темной материи, частица, если она существует, может пролить свет на давние научные дилеммы, такие как загадка аромата или проблема иерархии, а также открыть новое окно в раннюю Вселенную.

«Можно было бы изучить потенциальную роль, которую играет новая скалярная частица в стабилизации дополнительного измерения», - сказала команда. «Это также может в конечном итоге привести к интересной космологической истории Вселенной и может привести к возникновению гравитационных волн. Это интересное направление исследований, которым мы планируем заняться в ближайшие месяцы».

«Можно также попытаться найти новые способы исследования этой частицы на будущих адронных коллайдерах», - заключили исследователи. «Как видите, есть много чего, что можно придумать!»

«Мы знаем, что в [стандартной модели физики] нет жизнеспособного кандидата на темную материю, - говорят ученые, - поэтому уже этот факт требует создания новой физики». Ведь стандартная модель не может объяснить, могут ли перемещающиеся в измерениях фермионы, которых ученые до сих пор не могли наблюдать.
©



Просмотров: 76 | Добавил: Tatika | Теги: частица, Темная, новости, материя, физика, Коллайдер | Рейтинг: 0.0/0

Таинственная частица может быть порталом в пятое измерение

Понравилась статья? Поставьте оценку, выскажите свое мнение
Еще статьи, которые вас заинтересуют

Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *:


реклама

Публикации сайта Интересное и необычное рядом


При перепечатке материалов с сайта обязательна индексируемая ссылка на http://potustorony.ru

ПОЛИТИКА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОСТИ


Карта сайта   16+

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 ТОП-777: рейтинг сайтов, развивающих Человека Рейтинг сайтов Ufolog.ru Сайт о паранормальных явлениях Рассылка 'Интересные факты необычные новости'