Самая большая загадка Вселенной: учёные связали темную материю с пятым измерением
Физики нашли вероятное укрытие темной материи в космосе (фото: Unsplash)
Ученые предложили новое объяснение одной из величайших загадок Вселенной - природы темной материи. Исследование предполагает, что ее частицы могут быть скрыты в пятом измерении.
Об этом пишет РБК-Украина со ссылкой на работу ученых, опубликованную в Physical Review D.
Сила резонанса и "ручные" исследования
Ранее учёные уже пытались объяснить природу темной материи с помощью теории дополнительных измерений или идеи так называемого "темного резонанса" - явления, похожего на мощную вибрацию музыкального инструмента, когда он попадает в нужную ноту.
Однако все предыдущие математические модели имели серьезную проблему. Чтобы теория работала, ученым приходилось искусственно, буквально вручную, подгонять массы частиц к невероятной точности. Без этого искусственного баланса формулы просто рассыпались .
Новая модель британских исследователей Тхегю Ли и Ю-Дая Цая полностью решает эту проблему:
- Ученые поместили темную материю в скрытое дополнительное измерение вместе с гипотетической частицей-носителем силы – темным фотоном.
- Математическая форма и геометрия этого измерения естественным образом, без постороннего вмешательства, выравнивает массы обеих частиц.
- Это выравнивание запускает эффект резонанса, делая взаимодействие частиц гармоничным и стабильным.
Почему темная материя была активной в прошлом, а сейчас молчит?
Одной из самых больших загадок космологии является то, почему темная материя, которая должна активно взаимодействовать с другими частицами на этапе зарождения Вселенной, сегодня ведет себя абсолютно пассивно и не реагирует на приборы.
Геометрия пятого измерения дает логический ответ на этот вопрос.
Благодаря естественному резонансу взаимодействие между частицами темной материи было чрезвычайно сильным в критические эпохи ранней Вселенной (например, во время Большого взрыва).
Однако по мере расширения и охлаждения космоса условия изменились, резонанс погас, и сегодня эта материя кажется полностью инертной.
"Это исследование дает физикам четкие новые ориентиры для поиска, объединяя две фундаментальные идеи: загадку темной материи и существование скрытых измерений Вселенной", - объясняет соавтор работы доктор Ю-Дай Цай.
Польза для технологий на Земле
Хотя поиск пятого измерения и темной материи кажется исключительно теоретическим делом, разработка оборудования для таких экспериментов уже сегодня приносит практическую пользу человечеству.
Для фиксации сверхслабых космических сигналов инженеры производят сверхчувствительные квантовые датчики, криогенные системы экстремального охлаждения и электронику с минимальным уровнем шумов.
Все эти разработки потом находят применение в высокоточной медицинской диагностике, квантовых компьютерах и системах глобальной связи нового поколения.
