Технології та наука Нова теорія про приховані виміри переписує фізику: що може керувати Всесвітом
Автори теорії вважають, що приховані виміри можуть створювати масу. Ця передбачувана невидима структура простору-часу також могла б пояснити деякі з невирішених питань про прискорене розширення Всесвіту.
Сучасні теорії припускають, що W- і Z-бозони набувають маси внаслідок взаємодії з полем Хіггса, але нове дослідження припускає, що справжньою причиною набуття маси може бути те, що структура простору-часу має більше вимірів. Дослідження опубліковано в журналі Nuclear Physics B, пише Popular Mechanics.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Зараз фізики вважають, що фундаментальні частинки, такі як W- і Z-бозони, отримують свою масу внаслідок взаємодії з полем Гіггса. Це невидиме поле, що пронизує весь Всесвіт і лежить в основі Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Це добре вивчена теорія виникнення маси у Всесвіті, але деякі фізики вважають її неправильною.
Відео дня
- W- і Z-бозони — фундаментальні частинки, переносники слабкої взаємодії. Їхнє виявлення 1983 року стало одним із головних підтверджень правильності Стандартної моделі фізики елементарних частинок.
- Слабка взаємодія — це одна з чотирьох головних сил природи, поряд із сильною взаємодією, електромагнетизмом і гравітацією. Слабка взаємодія відповідає за процеси розпаду ядер атомів і слабкі розпади елементарних частинок. Ця взаємодія набагато сильніша за гравітацію.
Автори нового дослідження запропонували теорію, згідно з якою сама геометрія простору-часу відіграє більш важливу роль у силах і частинках у Всесвіті, ніж просто виступає в якості інертного фону. Зокрема, фізики припускають, що приховані додаткові виміри простору-часу створюють так звані G2-багатовимірності, які, якщо еволюціонуватимуть у часі, можуть дати пояснення деяким із найважливіших питань фізики.
- Нагадуємо, що структура простору-часу складається з трьох просторових вимірів (висота, довжина, ширина) та одного виміру часу. Але автори дослідження вважають, що таких вимірів більше.
За словами фізиків, як і в органічних системах, таких як скручування ДНК або хіральність амінокислот, ці структури з додатковими вимірами можуть мати крутіння, свого роду внутрішнє скручування. Якщо виміри еволюціонують у часі, то можна виявити, що вони можуть стабілізуватися в певних конфігураціях, які називаються солітонами. Ці солітони можуть дати суто геометричне пояснення таким явищам, як спонтанне порушення симетрії.
- Порушення симетрії у фізиці — це перехід системи із симетричного стану в менш симетричний, що призводить до появи складності та маси у частинок. Воно буває спонтанним, коли рівняння симетричні, але система "вибирає" несиметричну конфігурацію, як у механізмі Гіггса. Цей механізм показує, що W- і Z-бозони набувають маси, а фотон (частинка світла) залишається безмасовим, тому що вакуум "застиг" у несиметричному стані. Порушення симетрії — це ключовий механізм для пояснення мас частинок і асиметрії матерії та антиматерії у Всесвіті.
Крім пояснення порушення симетрії, великий виклик традиційній фізиці становить ідея про те, що прихована геометрія простору-часу може створювати масу, яку, як вважається, надає частинкам поле Хіггса. Замість того щоб покладатися на поле, ці маси виникали б із крутіння всередині геометрії простору, що складається з щонайменше семи просторових вимірів, вважають фізики.
За словами вчених, можливо, маси W- і Z-бозонів походять не з поля Хіггса, а безпосередньо з геометрії семивимірного простору.
Ця теорія також може допомогти пояснити деякі з невирішених питань про прискорене розширення Всесвіту. Вчені вважають, що за цим може стояти частинка, яка пов'язана з крутінням простору-часу.
Але цю теорію ще потрібно довести.
Також Фокус писав про те, що новий експеримент фізиків довів, що Ейнштейн помилився у квантовій механіці. Майже столітня суперечка між фізиками Альбертом Ейнштейном і Нільсом Бором нарешті завершилася і не на користь Ейнштейна.