În afara celor trei dimensiuni spațiale și una temporală ar putea exista dimensiuni suplimentare: o teorie care presupune existența a cinci dimensiuni rezolvă o serie de mistere din fizica modernă, printre care și cel legat de materia întunecată, dând speranțe oamenilor de știință să descopere semnale ale existenței acesteia în viitorul apropiat.


Spațiu-timp: câte dimensiuni?

În teoria modelului standard al fizicii particulelor elementare spațiu-timpul reprezintă o unică realitate cu patru dimensiuni: trei pentru spațiu și una pentru timp. Modelul standard nu explică însă multe dintre fenomenele observate în univers. În primul rând nu lămurește gravitația. Nu ne spune din ce este făcută materia întunecată și nu reușește să explice de ce și cum particulele sunt organizate în familii cu mase diferite.

În acest context încă din anii ’20  ai secolului trecut au fost propuse teorii cu mai multe dimensiuni care ar putea explica (parte din) misterele actuale. Printre aceste teorii se număra faimoasa teorie a corzilor (string theory) în care numărul dimensiunilor este de 10 sau 11.

Există însă teorii minimale, în care doar o singură dimensiune în plus face miracole: este vorba despre o teorie care a fost dezvoltată în ultimii ani de către grupul PRISMA+ Cluster of Excellence, Johannes Gutenberg University în Mainz, grup care a publicat un nou articol în revista European Physical Journal C în care prezintă noile rezultate, printre care și cel care arată că dacă această teorie este valabilă, materia întunecată ar putea să fie descoperită în curând!


Unde sunt aceste dimensiuni în plus?

Dacă ne uităm în jurul nostru vedem doar trei dimensiuni spațiale și mai avem și una temporală. Unde ar fi atunci a cincea dimensiune?  Nu o vedem! Această ar fi „turtită”, adică o dimensiune precum cea de-a treia a unei foi de hârtie, care are 2 dimensiuni ce se întind în mod teoretic la infinit și cea de-a treia, grosimea foii de hârtie, este extrem de mică, compactată. Efectele celei de-a cincea dimensiuni însă s-ar face simțite și în universul nostru, unde nu vedem această dimensiune, însă o simțim prin modul în care fizica funcționează.


Miracolele celei de-a cincea dimensiuni

La oră actuală modelul standard nu oferă explicații asupra existenței materiei întunecate. Această formă de materie exercită atracție gravitațională asupra materiei normale, determinând modul în care se mișcă stelele și galaxiile în univers. Se crede că această materie ar fi compusă din particule care nu fac parte din modelul standard; deci nu quarcuri, nu electroni, și nici chiar bosonul Higgs. Cercetătorii din mai multe proiecte de cercetare au căutat să producă și să descopere aceste noi particule, atât la acceleratoarele de particule precum LHC, cât și în în laboratoare subterane. Fără rezultate însă!

Noul model cu un univers care ar avea 5 dimensiuni ajută în acest sens. Pe de o parte reușește să explice așa-numita ierarhie a particulelor din modelul standard, adică modul în care sunt acestea distribuite în familii cu masă ce crește de la o familie la alta. Pe de altă parte, prevede existența unor interacțiuni în plus față de cele cunoscute; interacțiuni între particulele de materie întunecată și particulele normale și cunoscute. Mediatorii acestor interacțiuni ar fi explicați tocmai de existența celei de-a cincea dimensiuni!

Dacă așa stau lucrurile, în viitorul apropiat unul dintre multele experimente care caută să descopere efecte ale unei noi interacțiuni asupra particulelor vizibile ar trebui să găsească indicii ale existenței acesteia. Ar fi un rezultat revoluționar, care ne-ar îndruma pașii spre cunoașterea unei noi teorii, a unor noi particule și de ce nu, a unor noi dimensiuni!

 

 

Puteți comenta folosind contul de pe site, de FB, Twitter sau Google ori ca vizitator (fără înregistrare). Pt vizitatori comentariile sunt moderate (aprobate de admin).

Loading comment... The comment will be refreshed after 00:00.

Fii primul care comentează.

Spune-ne care-i părerea ta...
caractere rămase.
Loghează-te ( Fă-ți un cont! )
ori scrie un comentariu ca „vizitator”

 



Donează prin PayPal ()


Contact
| T&C | © 2021 Scientia.ro