Mokslo ir technologijų pasaulis

Neseniai atliktame tyrime mokslininkai teigia, kad tamsiąją medžiagą gali įrodyti nustatydami dalelę, kuri jungiasi su penktuoju matmeniu.

Nors „iškreipta papildoma dimensija“ (WED) yra populiaraus fizikos modelio, pirmą kartą pristatyto 1999 m., ženklas, šis tyrimas, paskelbtas „The European Physical Journal C“, yra pirmasis, kuris nuosekliai panaudojo teoriją, paaiškindamas ilgalaikę tamsiosios medžiagos  problemą per dalelių fizikos prizmę. 

Mūsų žinios apie fizinę visatą remiasi idėja, kad tamsioji materija sudaro didžiąją dalį visatos medžiagos. Tamsioji materija yra tam tikra priemonė, padedanti mokslininkams paaiškinti, kaip veikia gravitacija, nes daugelis Visatos savybių subyrėtų be tamsiosios medžiagos „x faktoriaus“. Nepaisant to, tamsioji medžiaga niekaip neveikia dalelių, kurias mes matome ir „jaučiame“, tai reiškia, kad ji turi turėti ir kitų ypatingų savybių.

„Vis dar yra klausimų, į kuriuos standartiniame fizikos modelyje nėra atsakymo", – savo tyrime aiškina Ispanijos ir Vokietijos mokslininkai. „Vienas reikšmingiausių pavyzdžių yra vadinamoji hierarchijos problema, tai klausimas, kodėl Higso bozonas yra daug lengvesnis negu tai būdinga pagal gravitacijos skalę. Standartinis fizikos modelis negali prisitaikyti prie kai kurių stebimų reiškinių. Vienas ryškiausių pavyzdžių yra tamsiosios materijos egzistavimas.

Naujuoju tyrimu siekiama paaiškinti tamsiosios medžiagos buvimą naudojant WED modelį. Mokslininkai tyrė fermionų (elementarioji dalelė, sudaranti atomus) savybes  - jų manymu, jos gali būti perduodamos į penktąją dimensiją per portalus, sukuriant tamsiosios medžiagos reliktus ir „fermioninę tamsiąją medžiagą" penktajame matavime.

Ar matmenimis keliaujantys fermionai galėtų paaiškinti tamsiosios medžiagos prigimtį? Juk jos iki šiol nepavyko stebėti jokiais fiziniais prietaisais.

„Mes žinome, kad standartiniame fizikos modelyje nėra jokio perspektyvaus tamsiosios materijos kandidato, – sako tyrinėtojai, – todėl jau dabar šis faktas reikalauja naujos fizikos atsiradimo.

Naują teoriją aprašo matematinės lygtys, pagal kurias sukuriamos didžiulės fermionų masės - jos pasireiškia vadinamojoje penktosios dimensijos iškreiptoje erdvėje. Šis kišeninis „tamsusis sektorius" yra vienas iš galimų būdų paaiškinti didžiulį tamsiosios medžiagos kiekį. Ir taip pat paaiškina, kodėl tamsiosios medžiagos iki šiol nepavyko aptikti naudojant bet kokius tradicinius matavimus, skirtus standartiniam fizikos modeliui.

Idėjos esmė tokia, kad fermionai, įstrigę kelionėje per portalą į iškreiptą penktąją dimensiją, gali „veikti kaip" tamsioji medžiaga.

Kaip mes galėtume stebėti tokią tamsiąją medžiagą, kaip aprašo nauja teorija? Iki šiol tai yra daugelio skirtingų tamsiosios materijos teorijų riba - kad ir kokia idėja sugalvojama, kaip paaiškinti tamsiąją materiją, neįmanoma sukurti prietaiso, kuris teoriją įrodytų.

Šiuo atveju situacija gali būti visai kita. Norint identifikuoti fermioninę tamsiąją medžiagą iškreiptoje penktojoje dimensijoje, tereikia tinkamo gravitacinių bangų detektoriaus. Tai reiškia, kad atsakymas į tamsiosios medžiagos mįslę gali būti visai šalia.