在最近發(fā)表的一項(xiàng)研究中，來(lái)自加州大學(xué)河濱分校的理論粒子物理學(xué)家提出，暗物質(zhì)可能被解釋為存在一個(gè)新的時(shí)空額外維度。

在天體物理學(xué)中，暗物質(zhì)是一種理論上的物質(zhì)形式，約占宇宙中物質(zhì)總量的85%。其存在性是通過(guò)宇宙中的各種觀測(cè)結(jié)果來(lái)推斷的，包括引力理論所不能解釋的引力效應(yīng)。由于暗物質(zhì)似乎不會(huì)吸收、反射或發(fā)射電磁輻射，因此直接測(cè)量測(cè)量或提供其存在的確切證據(jù)仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)發(fā)表在《高能物理學(xué)雜志》上的一篇研究論文，加州大學(xué)河濱分校的物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)說(shuō)，第四個(gè)空間維度可以解釋暗物質(zhì)的存在，并解釋為什么它仍然不可見(jiàn)。

"直觀上宇宙有三個(gè)空間維度。我們提出，可能存在一個(gè)只有暗物質(zhì)知道的第四維度?！奔又荽髮W(xué)河濱分校物理學(xué)和天文學(xué)助理教授、這項(xiàng)新研究的共同作者Flip Tanedo博士在一份新聞稿中說(shuō)，"額外的維度可以解釋?zhuān)瑸槭裁窗滴镔|(zhì)隱藏得如此之好?！?/p>

宇宙中存在一種看不見(jiàn)的力量是由數(shù)學(xué)物理學(xué)家和工程師威廉·湯姆森于1884年首次提出的。在成為第一位上議院議員的英國(guó)科學(xué)家后，湯姆森也被稱(chēng)為開(kāi)爾文勛爵，他估算出銀河系的質(zhì)量與可見(jiàn)恒星的總質(zhì)量不同，得出的結(jié)論是 "許多恒星系，也許其中的絕大多數(shù)，可能是不可見(jiàn)的物質(zhì)"。

在隨后的一個(gè)世紀(jì)里，科學(xué)家們進(jìn)行了大量的間接觀測(cè)，支持湯姆森提出的 "暗物質(zhì)" 的存在。

看不見(jiàn)的物質(zhì)存在的主要證據(jù)來(lái)自于計(jì)算結(jié)果：除非宇宙包含大量看不見(jiàn)的物質(zhì)，否則星系自轉(zhuǎn)的速度快到不合理。進(jìn)一步的證據(jù)是在宇宙微波背景或紅移空間畸變的測(cè)量中注意到的線索。

到目前為止，科學(xué)家們還無(wú)法直接探測(cè)到暗物質(zhì)，導(dǎo)致大多數(shù)物理學(xué)家得出結(jié)論，這種物質(zhì)必須是由非重子粒子或質(zhì)量小于質(zhì)子的亞原子粒子組成。然而，間接證據(jù)已經(jīng)強(qiáng)大到足以使科學(xué)界的大多數(shù)人普遍接受暗物質(zhì)的存在。

Tanedo說(shuō)："我們生活在暗物質(zhì)的海洋中，但我們對(duì)它可能是什么知之甚少。它是自然界中最令人困擾的未知之一。我們知道它的存在，但我們不知道如何尋找它，或者為什么它沒(méi)有出現(xiàn)在我們預(yù)期的地方。"

在新的論文中，他和同事建議，暗物質(zhì)粒子的行為不像粒子。相反，不可見(jiàn)的粒子可能與其他不可見(jiàn)的粒子相互作用，導(dǎo)致它們不再像粒子那樣行動(dòng)。

"我過(guò)去兩年的研究計(jì)劃的目標(biāo)是將暗物質(zhì)的想法擴(kuò)展到暗力。在過(guò)去的十年里，物理學(xué)家們已經(jīng)意識(shí)到，除了暗物質(zhì)之外，隱藏的暗力可能支配著暗物質(zhì)的相互作用。這些可以完全改寫(xiě)人們應(yīng)該如何尋找暗物質(zhì)的觀點(diǎn)。"

這種 "黑暗力量" 可以通過(guò)包括一個(gè)額外的第四維的理論來(lái)進(jìn)行數(shù)學(xué)描述。暗物質(zhì)將在這個(gè)理論上的第四維度內(nèi)作為相鄰粒子的連續(xù)序列出現(xiàn)，允許通過(guò)低質(zhì)量狀態(tài)的連續(xù)體進(jìn)行自我互動(dòng)。研究人員說(shuō)，這將解釋暗物質(zhì)如何在小型星系中引發(fā)的一些奇怪行為。

盡管額外維度的存在聽(tīng)起來(lái)很聳人聽(tīng)聞，但Tanedo解釋說(shuō)，額外維度只是 "共形場(chǎng)論" 里的一種數(shù)學(xué)技巧，或者說(shuō)是量子力學(xué)的普通三維理論。額外維度主體理論 更多的 是指弦理論或全息原理。

"由于這些共形場(chǎng)理論既難處理又不尋常，它們還沒(méi)有真正被系統(tǒng)地應(yīng)用于暗物質(zhì)，"Tanedo解釋說(shuō)，他說(shuō)他是在閱讀了《星際迷航的物理學(xué)》之后愛(ài)上了物理學(xué)。"我們通常不使用這種語(yǔ)言，而是用全息外維理論工作。"

https://thedebrief.org/new-study-says-an-extra-dimension-may-explain-dark-matter/