5차원으로 가는 문을 발견

과학자들은 5차원으로 가는 문을 발견했다고 아주 확신합니다.

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새로운 연구에서, 과학자들은 5차원과 연결되어 있는 입자를 사실로 상정함으로 써 암흑물질(dark matter)을 설명할 수 있다고 말합니다. "휜 잉여 차원(WED)"은 1999년에 처음 소개된 인기있는 물리학 모델의 트레이드 마크인 반면, 유러피언 피지컬 저널 C에 게재된 이 연구는 입자 물리학에서 오래 지속되어 온 암흑 물질을 설명하기 위해 그 이론을 응집력있게 사용한 것은 처음입니다.

물질적 우주(physical universe)에 대한 우리의 지식은 암흑물질의 개념에 의존합니다. 이것은 우주에 있는 물질의 대부분을 차지합니다. 암흑물질은 과학자들이 중력이 어떻게 작용하는지 설명하는 것을 도와주는 일종의 대타입니다. 왜냐하면 많은 특징들이 암흑물질의 "x 요소"없이 녹거나 부서지곤 하기 때문입니다. 그렇지만, 암흑물질은 우리가 보고 느끼는 입자를 방해하지 않습니다. 이것은 또한 그것이 다른 특별한 특성들을 가지고 있어야 한다는 것을 의미합니다.

"표준 물리학 모델에서 해답을 찾지 못한 몇가지 문제들이 여전히 있습니다," 스페인과 독일 출신 과학자들이 그들의 연구에 관해 설명합니다. "가장 중요한 예들 중 하나는 이른바 계층 문제, 힉스입자(Higgs boson)가 특징적인 중력 규모보다 훨씬 더 가벼운 이유에 관한 문제입니다. 표준 물리학 모델은 다른 관측된 현상을 수용할 수 없습니다. 가장 눈에 띄는 예들 중 하나는 암흑물질의 존재입니다."

새로운 연구는 WED 모델을 사용하여 암흑물질의 존재를 설명하려고 합니다. 과학자들은 페르미 입자 덩어리를 연구했습니다. 그들은 5차원 내에 있는 암흑물질과 "페르미온 암흑물질"을 생성하여 문을 통해 5차원으로 들어갈 수 있을 것으로 믿고 있습니다.

차원 여행 페르미온은 마침내 일부 암흑물질 과학자들이 지금까지 관측할 수 없었던 것을 설명할 수 있을까요? "우리는 표준 물리학 모델에서 생존가능한 암흑물질 후보가 없다는 것을 알고있습니다," 그 과학자는 말합니다. "따라서 이미 이 사실은 새로운 물리학의 존재에 대해 묻고 있습니다."

기본적으로, 수학의 핵심 부분은 이른바 5차원 휜 공간에 나타나는 페르미온의 큰 덩어리를 생성합니다. 이 주머니 만한 "암흑지구(dark sector)"는 지금까지, 현대 물리학 모델을 위해 설계된 전통적인 측정을 사용하여 탐지를 피했던 거대한 양의 암흑물질을 설명하는 한가지 가능한 방법입니다. 휜 5차원으로 가는 문을 막은 페르미온은 암흑물질로 동작하게 할 수 있습니다. 우리는 그것을 증명하기 위해 이런 종류의 암흑물질을 어떻게 관측할 수 있나요? 지금까지, 이것은 많은 다른 암흑물질 이론들에 대한 중단입니다. 하지만 휜 5차원에서 페르미온 암흑물질을 식별하는 데 필요한 모든 것은 전 세계적으로 유행하는 적절한 종류의 중력파 검출기일 것입니다. 사실, 암흑물질 수수께끼에 대한 해답은 바로 코앞에 있을 수 있습니다.