Темну матерію пояснили за допомогою таємничої сили в четвертому вимірі

Фізики Каліфорнійського університету в Ріверсайді припустили, що властивості темної матерії, яка невидима для звичайних методів спостереження, пояснюються існуванням таємничого нового типу сил. Про це повідомляється в статті, опублікованій в Journal of High Energy Physics.

Відповідно до заяв дослідників, частинки темної матерії взаємодіють одна з одною за допомогою невідомої «темної» сили, яка існує в четвертому вимірі на додаток до трьох відомим просторових вимірів. Як пояснюють вчені в прес-релізі на Phys.org, хоча це виглядає екзотичною ідеєю, насправді впровадження нового виміру є математичним прийомом для опису тривимірних квантових полів. Впровадження додаткових вимірів математично еквівалентно конформним теоріям поля в меншій кількості вимірювань, що, наприклад, лежить в основі голографічного принципу Хофта.

Згідно голографічного принципу, якесь пятимірний простір з негативною кривизною (антиеситерівський простір, AdS) еквівалентно світу-кордону з чотирма вимірами. Відповідно до теорії струн, ця межа містить частинки у вигляді струн, і поведінку цих частинок аналогічно поведінці частинок в AdS з гравітацією. За допомогою такого прийому фізики пояснювали феномен втрати інформації в чорних дірах.

Ключовою особливістю теорії додаткових вимірів є те, що сила між частинками темної матерії (в даному випадку темних фотонів) описується нескінченним числом різних частинок з різними масами, званими континуумом. Навпаки, звичайні сили описуються одним типом частинок з фіксованою масою. При подвоєнні відстані між двома частками в континуумі сила взаємодії зменшується не в чотири рази, як у випадку електричних або гравітаційних взаємодій, а в вісім.

Звичайна матерія не здатна безпосередньо взаємодіяти з темною матерією, оскільки «темна» сила існує сама по собі, і тому невидима речовина є самовзаємодіючою. Проте ефекти «темної» сили гіпотетично можуть бути виявлені в карликових галактиках.