通过第五个维度寻找暗物质 - 新的理论物理发现，帮助解开暗物质的谜团

普里斯卡+约翰内斯古堡大学万圣节（jgu）的理论物理学家正致力于超出粒子物理标准模型的理论，可以回答标准模型必须通过的问题 - 例如，相对于基本粒子的群体或暗物质存在的层次结构。该理论的中心元素是时尚的额外尺寸。到目前为止，科学家们面临着实际测试其理论的预测的问题。他们现在在欧洲物理杂志C的当前问题中克服了这个问题。

已经在20世纪20年代，试图统一重力和电磁弹，Theodor Kaluza和Oskar Klein推测，超越熟悉的三个空间尺寸和时间的额外尺寸 - 在物理学中被组合成4维空间。如果存在，这种新的维度必须是令人难以置信的微小和对人眼不明的。

在20世纪90年代末，这一想法在意识到第五维度的存在可能解决粒子物理学的一些深远的开放问题时，这一想法看到了一个显着的文艺复兴。特别是，斯坦福大学和马蒂亚斯新伯特的Yuval Grossman，然后是美国康奈尔大学的教授，在高度引用的出版物中表现出在5维空间中的粒子物理学的标准模型中的嵌入可以解释到目前为止在大众粒子中看到的神秘模式。

另外20年后，Matthias Neubert教授 - 自2006年以来，Johannes Gutenberg University的Harismz和Prisma的发言人+卓越集群 - 作出了另一个意外发现：他们发现，第5维的场方程预测了存在的存在具有与着名的Higgs玻体相似的新的重粒子，但较重的质量 - 这么重，其实也不能在世界上最高能量的粒子撞机，这是欧洲的大型强子撞机（LHC）。瑞士日内瓦附近的核研究中心中心。

“这是一个噩梦，”Javier Castellano Ruiz召回了一个参与了该研究的博士学位。“我们对我们的理论预测新粒子的想法感到兴奋，但它似乎无法在任何可预见的实验中确认这种预测。”

通过第五维度的迂回

在最近发表在欧洲物理杂志C的论文中，研究人员发现了对这种困境的壮观分辨率。他们发现他们所提出的粒子必须在可见宇宙的已知基本粒子和神秘的暗物质，黑暗部门之间介导新的力。

即使在天体物理实验中观察到的宇宙中的丰富暗物质也可以通过他们的理论来解释。这提供了令人兴奋的新方法来通过额外维度来搜索黑暗物质的成分 - 通过额外的维度来说，并在我们宇宙历史的早期阶段获得物理学的线索，当时暗物质。

“经过多年的寻找可能的理论预测确认，我们现在有信心我们发现的机制将使即将到来的实验能够获得暗物质，因为普通物质与暗物质之间的新相互作用的性质 - 这是介导的我们的提出粒子 - 可以在我们的理论中准确计算，“研究团队负责人Matthias Neubert教授说。

“在最后 - 所以我们的希望 - 可以通过与黑暗部门的互动首先发现新的粒子。”这个例子很好地说明了实验和理论基础科学之间的富有成效的相互作用 - Prisma +卓越集群的标志。

参考：艾德里安·卡莫纳（Adrian Carmona），哈维尔·卡斯特拉诺·鲁伊斯（Javier Castellano Ruiz）和马蒂亚斯·纽伯特（Matthias Neubert）撰写的“通往费米离子暗物质的扭曲标量门户”，2021年1月20日，《欧洲物理杂志》 C.DOI：
10.1140 / epjc / s10052-021-08851-0