Геометрията на пространството, където се разгръщат физичните закони, може да крие отговори и на някои от най-дълбоките въпроси във фундаменталната физика. Самата структура на пространство-времето може да е в основата на всяко взаимодействие в природата.
Статия, публикувана в Nuclear Physics B, на екип, ръководен от Ричард Пинкак (Richard Pincak), изследва идеята, че всички фундаментални сили и свойства на частиците могат да възникнат от геометрията на скритите допълнителни измерения.
Според изследването, Вселената може да съдържа невидими измерения, сгънати в сложни седемизмерни форми, наречени като G₂-многообразия. Традиционно тези структури са били изучавани като статични. Но Пинкак и колегите му ги разглеждат като динамични: еволюиращи в процес, наречен поток G₂-Ричи (G₂–Ricci flow), където вътрешната геометрия се променя с времето.
"Както в органичните системи, като например усукването на ДНК или движението на аминокиселините, тези извънизмерни структури могат да притежават торзия (torsion), един вид вътрешно усукване", обяснява Пинкак.
"Когато ги оставим да еволюират във времето, откриваме, че те могат да се установят в стабилни конфигурации, наречени солитони. Тези солитони биха могли да предоставят чисто геометрично обяснение на явления като спонтанно нарушаване на симетрията."
В Стандартния модел на физиката на елементарните частици, полето на Хигс дава маса на W и Z бозоните. Но авторите предполагат, че масата може да възникне от геометрично торсионно движение в допълнителни измерения, без да се въвежда допълнително поле на Хигс.
Калибровъчните бозони действат като преносители на фундаменталните взаимодействия в природата.
Таблица на фундаменталните взаимодействия | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Фундаментални взаимодействия и сегашни теории за тях | Калибро-въчни Бозони | Частици, участващи във взаимодействието (примери) | Време (s) | Радиус (обхват) (м) | Относи-телна сила |
 Квантова хромодинамика (QCD) |  |
Кварки (адрони)  |
10-23 | 10-15 | 1038 |
 Квантова електродинамика (QED) |  |
Заредените частици  |
10-23 ÷1016 | ∞ | 1036 |
 Теория на електрослабите взаимодействия |  |
Всички частици |
10-12 | 10-18 | 1025 |
 Обща теория на относителността (ОТО) |  |
Всички частици |
∞ | ∞ | 1 |
|
Гравитонът е хипотетична елементарна частица, която не е включена в Стандартния модел, но ако съществува, би трябвало да бъде калибровъчна. Илюстрациите са от: ETH Zurich, Institute for Particle Physics, превод Наука ОFFNews |
|||||
"В нашата картина", отбелязва Пинкак, "материята възниква от съпротивлението на самата геометрия, а не от външно поле."
Теорията свързва торсионното (усукващото) движение с кривината на пространство-времето, предлагайки възможно обяснение за положителната космологична константа, която движи космическото разширяване. Авторите дори спекулират за нова частица, наречена "торстоун", която би могла да бъде наблюдавана в бъдещи експерименти.
Крайната цел е да се разшири визията на Айнщайн: ако гравитацията е геометрия, може би всички взаимодействия са геометрия.
Както отбелязва Пинкак, "Природата често предпочита прости решения. Може би масите на W и Z бозоните не идват от известното поле на Хигс, а директно от геометрията на седемизмерното пространство."
Справка: Richard Pinčák et al, Introduction of the G2-Ricci flow: Geometric implications for spontaneous symmetry breaking and gauge boson masses, Nuclear Physics B (2025). DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2025.116959
Източник: Could mass arise without the Higgs boson?, Institute of Experimental Physics SAS
Още по темата
Физика
Тъмната материя може да е резултат от фермиони, натикани в изкривено пето измерение
Физика
Как експеримент с плазмено огнено кълбо в ЦЕРН поставя пукнатини в Стандартния модел
Физика
Времето е 3-измерно и по-фундаментално от пространството, показва проучване
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Gunteer
Престижна награда от БАН спечели главният редактор на НаукаOFFNews
Християнин
Това е кралят на тиквите: Тиквата му тежи над един един тон
dolivo
Сахара очаква 75% увеличение на валежите до 2100 г.
dolivo
Земната ябълка: стара култура за новите климатични времена