时空中的超维度解释了暗物质，以及类似于希格斯玻色子的新重粒子？

在大型强子对撞机中模拟碰撞，产生希格斯玻色子。© 1997年至2021年CERN（CC-BY-SA-4.0）

一个国际科学家团队提出了一种新的重粒子，其性质类似于希格斯玻色子。

与希格斯玻色子不同，希格斯玻色子是在40年的探索之后于2012年在欧洲核子研究组织的大型强子对撞机中发现的，这些研究人员提出的新粒子是如此沉重，以至于即使在这种对撞机中也无法直接产生。

格拉纳达大学是理论物理学这一重大科学进步的参与者之一，这可能有助于揭开暗物质的奥秘。

格拉纳达大学（UGR）和约翰内斯·古腾堡大学美因茨（德国）的科学家最近发表了一项研究，他们致力于扩展粒子物理学的标准模型（相当于粒子物理学的“元素周期表”）并回答该模型无法回答的一些问题。这些难题包括：暗物质是由什么构成的？为什么铁离子暗物质的各种成分具有如此不同的质量？或者，为什么引力比电磁相互作用弱得多？

这篇论文的作者之一阿德里安（Adrián）解释说，这项工作发表在《欧洲物理期刊C》上，其依据是时空中存在一个维，该维太小，以至于我们只能通过其间接作用检测到它的证据。 UGR的Carthea，Athenea3i研究员，理论物理和宇宙系的成员。

早在1920年代，为了统一重力和电磁力，西奥多·卡卢扎（Theodor Kaluza）和奥斯卡·克莱因（Oskar Klein）推测存在一个额外的维度，这超出了我们熟悉的三个空间维度和时间（在物理学上，它们被合并为一个4维时空）。

这种模型在1990年代开始流行，当时理论物理学家意识到具有弯曲额外尺寸的理论可以解释该领域的一些主要奥秘。但是，尽管具有许多优势，但此类模型通常缺少可行的暗物质候选对象。

现在，超过20年后，阿德里亚·卡莫纳（AdriánCarmona）和美因兹大学的合作者，马蒂亚斯·诺伊伯特（Matthias Neubert）教授和博士生哈维尔·卡斯特拉诺（Javier Castellano）预测，这些模型中将存在一种新的重粒子，其性质与著名的希格斯玻色子相似。

新的维度

“这个粒子可能在对这个额外维度敏感的所有粒子的质量产生中起基本作用，同时也是导致暗物质存在的可能暗区的唯一相关窗口，这将同时解决UGR研究人员解释说，这些理论中最大的两个问题是先验的，似乎是脱节的。

然而，与希格斯玻色子不同，希格斯玻色子是在40年的探索之后于2012年在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机中发现的，这些研究人员提出的新粒子是如此沉重，以至于即使在这种能量最高的粒子中也无法直接产生世界上的对撞机。

在这篇文章中，研究人员通过寻找有关宇宙历史非常早期阶段（产生暗物质的时候）周围物理学的线索，探索了发现这种粒子的其他可能方法。

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