Les physiciens ont suggéré que la matière noire existe dans une autre dimension

Les physiciens ont suggéré que la matière noire existe dans une autre dimension
Les physiciens ont suggéré que la matière noire existe dans une autre dimension
Anonim

Des physiciens américains ont théoriquement étayé la possibilité de l'existence d'un type particulier de forces qui expliquent la propriété de la matière noire d'échapper à l'observation. Pour les décrire, les auteurs ont appliqué une approche mathématique basée sur le principe des dimensions supplémentaires. Les résultats de la recherche sont publiés dans le Journal of High Energy Physics.

Les scientifiques estiment que la matière noire représente environ 85 % de l'univers matériel. Mais, contrairement à la matière ordinaire, la matière noire ne peut pas être détectée ou ses propriétés peuvent être perdues, car elle n'absorbe, ne réfléchit pas et n'émet pas de lumière.

Des physiciens de l'Université de Californie à Riverside ont suggéré qu'il existe une dimension supplémentaire dans l'espace-temps, dans laquelle la matière noire doit être recherchée. Cette hypothèse est une variante de la théorie de la matière noire à interaction automatique (SIDM - matière noire à interaction automatique) - selon elle, des particules pratiquement invisibles interagissent les unes avec les autres par le biais d'une force noire inconnue, à la suite de laquelle elles cessent de se comporter comme particules et deviennent complètement invisibles.

"Nous vivons dans un océan de matière noire, mais nous savons très peu de choses sur ce qu'elle peut être. Nous savons qu'elle existe, mais nous ne savons pas comment la chercher, et nous ne pouvons pas expliquer pourquoi nous ne l'avons pas trouvée là où nous "Au cours de la dernière décennie, les physiciens ont compris que les interactions avec la matière noire peuvent être contrôlées par des forces obscures cachées. Ils peuvent complètement réécrire les règles de recherche de la matière noire."

Les auteurs ont prouvé que l'action des forces obscures, en raison desquelles les particules s'attirent ou se repoussent mutuellement, peut être décrite en utilisant la théorie mathématique des dimensions supplémentaires.

"L'univers observable a trois dimensions. Nous supposons qu'il pourrait y avoir une quatrième dimension, que seules les forces obscures" connaissent ". Une dimension supplémentaire peut expliquer pourquoi la matière noire est si bien cachée de nos tentatives pour l'étudier en laboratoire", explique le scientifique.

Les chercheurs notent que si les dimensions supplémentaires peuvent sembler une idée exotique, il s'agit en fait d'une astuce mathématique bien connue pour décrire des champs de mécanique quantique tridimensionnels qui ne contiennent pas de particules ordinaires. En mathématiques, on l'appelle le principe holographique. On pense qu'il n'est pas approprié pour décrire les systèmes naturels.

Les forces ordinaires sont décrites par un type de particule de masse fixe. La caractéristique clé de la théorie proposée par les auteurs est que les particules de matière noire sont décrites comme un continuum - un nombre infini avec des masses différentes.

Selon les auteurs, les modèles précédents de la matière noire étaient basés sur des théories qui imitent le comportement des particules visibles. Mais dans le monde réel, il n'y a pas d'analogues des forces obscures, et la vraie matière peut ne pas interagir avec elles.

Les chercheurs appellent leur modèle une version « continue » de la théorie de la matière noire à interaction automatique. Contrairement à la version classique, elle décrit les interactions de particules non identiques, mais leur continuum.

"Notre modèle va plus loin et simplifie l'explication de l'origine cosmique de la matière noire que le modèle de la matière noire à interaction automatique. C'est une image plus réaliste de la force noire", a conclu Tanedo.

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