O nouă frontieră în fizică: materia întunecată și ipoteza portalului către a cincea dimensiune
Materia întunecată – acel component enigmatic care constituie mai mult de 80% din întreaga masă a Universului – continuă să atragă atenția cercetătorilor din toate colțurile lumii. Deși s-au depus eforturi considerabile în vederea detectării și analizei sale, natura precisă a acestei forme de materie rămâne un mister. Totuși, o nouă teorie audace capătă tot mai multă popularitate: materia întunecată ar putea fi justificată prin existența unei particule care funcționează ca un portal către o dimensiune adăugată, a cincea dimensiune.
Această abordare inovatoare, prezentată într-o cercetare publicată în prestigioasa revistă The European Physical Journal C, combină teorie dimensiunilor suplimentare cu fizica particulelor pentru a crea un model capabil să ofere răspunsuri conforme cu observațiile cosmologice actuale.
Modelul Dimensiunii Suplimentare Distorsionate (WED)
Conceptul central al teoriei este așa-numitul model al Dimensiunii Suplimentare Distorsionate, cunoscut în engleză ca Warped Extra Dimension (WED), introducerea sa având loc pentru prima dată în 1999. Acest cadru sugerează existența unei a cincea dimensiuni spațiale, invizibilă pentru ochiul uman, care este „îndoită” sau distorsionată față de cele trei dimensiuni binecunoscute din Univers.
Modelul WED a fost gândit inițial pentru a rezolva problema ierarhiei – discrepanta semnificativă dintre forța gravitațională și celelalte forțe fundamentale. Descoperirile recente merg mai departe, sugerând că această distorsiune dimensională ar putea crea condițiile necesare pentru apariția unei forme necunoscute de materie – materia întunecată fermionică – care s-ar manifesta doar în acest cadru dimensional suplimentar.
Fermioni și tranzitul prin dimensiunea a cincea
Cercetătorii din Spania și Germania argumentează că anumite particule subatomice denumite fermioni pot „călători” între dimensiuni. Atunci când acești fermioni interacționează cu ceea ce ar putea fi un portal către a cincea dimensiune, ei ar putea genera relicve sub formă de particule invizibile în Universul nostru tridimensional, dar care își exercită influența gravitațională – exact cum se presupune că funcționează materia întunecată.
Acești fermioni ar avea mase reglate printr-o formulă matematică specifică modelului WED, făcându-i invizibili pentru tehnologiile curente de detectare, dar, în același timp, stabili și capabili să existe din timpurile primordiale ale Universului până în prezent.
Nouă fizică pentru un nou univers
„Modelul standard al fizicii particulelor nu reușește să explice în mod coerent materia întunecată. Fără o extensie teoretică semnificativă, nu putem înțelege complet compunerea Universului”, afirmă autorii cercetării.
Această declarație subliniază necesitatea unei „noi fizici” – o ramură modernizată care să includă dimensiuni suplimentare, interacțiuni neobservate și entități impossibil de descris prin teoriile actuale.
Teoria propusă deschide un nou orizont în fizica fundamentală, reunind puzzle-ul materiei întunecate cu problema ierarhiei și cu mecanismele ce determină masele particulelor.
Materia întunecată fermionică: următorul pas în detectarea ei
Pentru ca teoria să fie validată științific, este crucială găsirea unei metode de verificare experimentală. În prezent, majoritatea detectoarelor de materie întunecată nu pot observa particulele prezise de modelul WED, deoarece acestea nu interacționează electromagnetic cu materia obișnuită.
Însă o nouă generație de tehnologii, în special în domeniul detectării undelor gravitaționale,
