A spanyol és német kutatók által jegyzett, eredetileg a The European Physical Journal C folyóiratban közzétett tanulmány a görbült extra dimenziók (warped extra dimensions – WED) modelljére épít. Ez az elméleti keretrendszer azt sugallja, hogy a világegyetemünk nem csupán a számunkra érzékelhető három tér- és egy idődimenzióból áll, hanem létezik egy további, szubatomi szinten „feltekeredett” ötödik dimenzió is.

Fermionok és a dimenziókapu

A kutatás középpontjában a fermionok állnak – azok az alapvető részecskék (mint például az elektronok vagy kvarkok), amelyek az anyag építőköveit alkotják. A tudósok matematikai modellekkel mutatták ki, hogy bizonyos körülmények között a fermionok tömege „átáramolhat” ebbe az ötödik dimenzióba.

Ez a folyamat egyfajta kozmikus portált hoz létre: a részecskék kvantummechanikai hullámfüggvényei átnyúlnak az extra dimenzióba, ahol fermionos sötét anyagként manifesztálódnak. Ez megmagyarázná, miért nem látjuk őket: a részecskék tömege és gravitációs hatása jelen van a mi univerzumunkban, de maguk a részecskék egy olyan dimenziós zsebben pihennek, amely az elektromágneses sugárzás (fény) számára elérhetetlen.

A részecskefizika jelenlegi alapmodellje nem ad magyarázatot arra, miből áll a sötét anyag, jóllehet az az univerzum tömegének jelentős részét alkotja. Az új elméleti megközelítés szerint egy eddig ismeretlen, a Higgs-bozonhoz hasonló skalár részecske közvetítő szerepet játszhat a látható anyag és a feltételezett sötét szektor között. A kutatók azt is felvetik, hogy az extra dimenziókhoz kapcsolódó folyamatok – bizonyos modellekben – olyan jellegzetes gravitációs hullámokat kelthetnek, amelyeket a jövő érzékenyebb detektoraival akár ki is lehet mutatni.

„Tudjuk, hogy a részecskefizika jelenlegi alapmodelljében nincs életképes jelölt a sötét anyagra, így ez a tény már önmagában is új fizika jelenlétét követeli meg” – nyilatkozták a kutatók. Ha az elmélet beigazolódik, nemcsak a sötét anyag rejtélyét oldhatjuk meg, de közvetlen bizonyítékot kaphatunk arra is, hogy a valóság sokkal több dimenzióból áll, mint amit eddig el tudtunk képzelni.

Ezek is érdekelhetnek:

Öt történelmi tévhit, amit sokan a mai napig elhisznek Történelmünk tele van izgalmasabbnál izgalmasabb eseményekkel, sztorikkal, feljegyzésekkel, de ugyebár nem minden arany, ami fénylik.

Erre az öt, nyugtalanító fizikai paradoxonra máig nincs magyarázat Öt meglepő gondolatkísérlet, ami alapjaiban kérdőjelezi meg a világ működését.

Rejtély, hogy miből áll ez a galaxis - 99%-át nem normál anyag alkotja Találtak egy galaxist, amiben alig van látható anyag.

(Forrás: The European Physical Journal C, Popular Mechanics; kép: Getty Images)