ใน 'มิติมืด' นักฟิสิกส์ค้นหาสสารที่หายไป | นิตยสารควอนต้า

ใน 'มิติมืด' นักฟิสิกส์ค้นหาสสารที่หายไป | นิตยสารควอนต้า

ใน 'มิติมืด' นักฟิสิกส์ค้นหาสสารที่หายไป | นิตยสาร Quanta PlatoBlockchain Data Intelligence ค้นหาแนวตั้ง AI.

บทนำ

เมื่อพูดถึงการทำความเข้าใจโครงสร้างของจักรวาล สิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่ามีอยู่ส่วนใหญ่มักถูกส่งไปยังดินแดนที่มืดมนและมืดมน สสารธรรมดา สิ่งที่เรามองเห็นและสัมผัสได้นั้นมีเพียง 5% ของจักรวาลเท่านั้น ส่วนที่เหลือ นักจักรวาลวิทยากล่าวว่าเป็นพลังงานมืดและสสารมืด ซึ่งเป็นสสารลึกลับที่มีป้ายกำกับว่า "มืด" ส่วนหนึ่งเพื่อสะท้อนถึงความไม่รู้ของเราเกี่ยวกับธรรมชาติที่แท้จริงของพวกมัน

แม้ว่าจะไม่มีแนวคิดใดที่จะอธิบายทุกสิ่งที่เราหวังว่าจะรู้เกี่ยวกับจักรวาลได้ แต่แนวคิดที่เปิดตัวเมื่อสองปีที่แล้วสามารถตอบคำถามสำคัญสองสามข้อได้ เรียกว่า สถานการณ์มิติมืดโดยนำเสนอสูตรเฉพาะสำหรับสสารมืด และแสดงให้เห็นความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดระหว่างสสารมืดกับพลังงานมืด สถานการณ์อาจบอกเราด้วยว่าเหตุใดแรงโน้มถ่วงซึ่งสร้างจักรวาลในระดับที่ใหญ่ที่สุดจึงอ่อนแอมากเมื่อเทียบกับแรงอื่น ๆ

สถานการณ์นี้เสนอมิติที่ยังมองไม่เห็นซึ่งอยู่ในขอบเขตที่ซับซ้อนอยู่แล้วของทฤษฎีสตริง ซึ่งพยายามรวมกลศาสตร์ควอนตัมเข้ากับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ นอกจากมิติที่คุ้นเคยสี่มิติแล้ว — มิติอวกาศขนาดใหญ่อนันต์สามมิติบวกกับหนึ่งมิติด้วย — ทฤษฎีสตริงยังชี้ให้เห็นว่ามีมิติอวกาศที่เล็กมากอีกหกมิติ

ในจักรวาลของมิติมืด มิติพิเศษด้านหนึ่งมีขนาดใหญ่กว่ามิติอื่นๆ อย่างเห็นได้ชัด แทนที่จะมีขนาดเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของโปรตอนถึง 100 ล้านล้านล้านเท่า มันวัดได้ประมาณ 1 ไมครอน ต่อนาทีตามมาตรฐานในชีวิตประจำวัน แต่มีขนาดใหญ่มากเมื่อเทียบกับที่อื่นๆ อนุภาคขนาดใหญ่ที่มีแรงโน้มถ่วงถูกสร้างขึ้นภายในมิติมืดนี้ และพวกมันประกอบขึ้นเป็นสสารมืดที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าประกอบด้วยประมาณ 25% ของจักรวาลของเรา และก่อตัวเป็นกาวที่ยึดกาแลคซีไว้ด้วยกัน (ประมาณการปัจจุบันเชื่อว่าอีก 70% ที่เหลือประกอบด้วยพลังงานมืด ซึ่งขับเคลื่อนการขยายตัวของเอกภพ)

สถานการณ์ “ช่วยให้เราสามารถเชื่อมโยงระหว่างทฤษฎีสตริง แรงโน้มถ่วงควอนตัม ฟิสิกส์ของอนุภาค และจักรวาลวิทยา [ขณะเดียวกัน] กล่าวถึงความลึกลับบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับสิ่งเหล่านี้” กล่าว อิกเนติออส อันโตเนียดิสนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยซอร์บอนน์ที่กำลังสืบสวนข้อเสนอมิติมืดอย่างแข็งขัน

แม้ว่ายังไม่มีหลักฐานว่ามิติมืดมีอยู่จริง แต่สถานการณ์ดังกล่าวก็มีการคาดการณ์ที่ทดสอบได้สำหรับการสังเกตทางจักรวาลวิทยาและฟิสิกส์บนโต๊ะ นั่นหมายความว่าเราอาจไม่ต้องรอนานเพื่อดูว่าสมมติฐานนั้นจะต้องอยู่ภายใต้การตรวจสอบเชิงประจักษ์หรือไม่ หรือถูกผลักไสให้อยู่ในรายชื่อแนวคิดที่ยั่วเย้าซึ่งไม่เคยบรรลุผลตามคำสัญญาดั้งเดิม

“มิติมืดที่จินตนาการไว้ที่นี่” นักฟิสิกส์กล่าว ราเจช โกปากุมาร์ผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์เชิงทฤษฎีระหว่างประเทศในเบงกาลูรู กล่าวว่า "ข้อดีของการถูกตัดออกค่อนข้างง่ายเมื่อการทดลองที่กำลังจะเกิดขึ้นมีความคมชัดมากขึ้น"

ทำนายมิติแห่งความมืด

มิติแห่งความมืดได้รับแรงบันดาลใจจากความลึกลับที่มีมายาวนานเกี่ยวกับค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยา ซึ่งเป็นคำที่กำหนดโดยอักษรกรีก lambda ซึ่ง Albert Einstein ได้นำมาใช้ในสมการแรงโน้มถ่วงของเขาในปี 1917 ด้วยความเชื่อในจักรวาลที่คงที่ เช่นเดียวกับเพื่อนร่วมงานของเขาหลายคน ไอน์สไตน์เพิ่มคำเพื่อไม่ให้สมการอธิบายจักรวาลที่กำลังขยายตัว แต่ในช่วงทศวรรษปี ค.ศ. 1920 นักดาราศาสตร์ค้นพบว่าจักรวาลกำลังบวมอย่างแท้จริง และในปี ค.ศ. 1998 พวกเขาสังเกตว่ามันเติบโตที่คลิปความเร่ง ซึ่งขับเคลื่อนโดยสิ่งที่ปัจจุบันเรียกกันทั่วไปว่าพลังงานมืด ซึ่งสามารถเขียนแทนในสมการได้ด้วยแลมบ์ดา

บทนำ

นับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา นักวิทยาศาสตร์ก็ได้ต่อสู้กับลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของแลมบ์ดา: มูลค่าโดยประมาณคือ 10-122 ในหน่วยพลังค์คือ "พารามิเตอร์ที่วัดได้น้อยที่สุดในวิชาฟิสิกส์" กล่าว คัมรัน วาฟา, นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ในปี 2022 ขณะที่พิจารณาถึงสิ่งเล็กๆ น้อยๆ ที่แทบจะหยั่งไม่ถึงกับสมาชิกทีมวิจัยของเขาสองคน — มิเกล มอนเตโรปัจจุบันอยู่ที่สถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีแห่งกรุงมาดริด และ ไอรีน วาเลนซูเอลาปัจจุบันที่ CERN - วาฟามีความเข้าใจอย่างลึกซึ้ง: แลมบ์ดาขนาดจิ๋วเช่นนี้เป็นพารามิเตอร์ที่รุนแรงอย่างแท้จริง ซึ่งหมายความว่าสามารถพิจารณาได้ภายในกรอบงานก่อนหน้าของวาฟาในทฤษฎีสตริง

ก่อนหน้านี้ เขาและคนอื่นๆ ได้กำหนดข้อสันนิษฐานที่อธิบายว่าจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อพารามิเตอร์ทางกายภาพที่สำคัญรับค่าที่สูงมาก เรียกว่าการคาดเดาระยะทาง ซึ่งหมายถึง "ระยะทาง" ในความหมายเชิงนามธรรม: เมื่อพารามิเตอร์เคลื่อนที่ไปยังขอบระยะไกลของความเป็นไปได้ โดยถือว่ามีค่ามากสุด จะมีผลกระทบสะท้อนกลับสำหรับพารามิเตอร์อื่นๆ

ดังนั้น ในสมการของทฤษฎีสตริง ค่าคีย์ต่างๆ เช่น มวลอนุภาค แลมบ์ดา หรือค่าคงที่ของการมีเพศสัมพันธ์ที่เป็นตัวกำหนดความแรงของอันตรกิริยา จะไม่คงที่ การเปลี่ยนแปลงสิ่งหนึ่งย่อมส่งผลต่อสิ่งอื่นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

ตัวอย่างเช่น แลมบ์ดาที่มีขนาดเล็กเป็นพิเศษตามที่สังเกตแล้ว ควรมีอนุภาคที่เบากว่ามากและมีปฏิกิริยาโต้ตอบเล็กน้อยกับมวลที่เชื่อมโยงโดยตรงกับค่าของแลมบ์ดา “พวกเขาจะเป็นอะไรได้?” วาฟาสงสัย

ขณะที่เขาและเพื่อนร่วมงานไตร่ตรองคำถามนั้น พวกเขาก็ตระหนักว่าการคาดเดาระยะทางและทฤษฎีสตริงรวมกันเพื่อให้เกิดความเข้าใจที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง นั่นคือ เพื่อให้อนุภาคน้ำหนักเบาเหล่านี้ปรากฏขึ้นเมื่อแลมบ์ดาเกือบเป็นศูนย์ มิติพิเศษหนึ่งของทฤษฎีสตริงจะต้องมีขนาดใหญ่กว่า อื่นๆ — อาจจะใหญ่พอสำหรับเราที่จะตรวจจับการมีอยู่ของมันและวัดได้ พวกเขามาถึงมิติแห่งความมืดแล้ว

เข้มทาวเวอร์

เพื่อให้เข้าใจถึงการกำเนิดของอนุภาคแสงที่อนุมานได้ เราต้องย้อนประวัติจักรวาลวิทยากลับไปเป็นไมโครวินาทีแรกหลังบิกแบง ในเวลานี้ จักรวาลถูกครอบงำด้วยรังสี โฟตอนและอนุภาคอื่นๆ ที่เคลื่อนที่เข้าใกล้ความเร็วแสง อนุภาคเหล่านี้ได้รับการอธิบายไว้ในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคแล้ว แต่ในสถานการณ์ในมิติมืด กลุ่มของอนุภาคที่ไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของแบบจำลองมาตรฐานสามารถเกิดขึ้นได้เมื่ออนุภาคที่คุ้นเคยชนกัน

“เป็นครั้งคราว อนุภาครังสีเหล่านี้ชนกัน ทำให้เกิดสิ่งที่เราเรียกว่า 'กราวิตอนมืด'” กล่าว จอร์จ โอบีดเป็นนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ดที่ช่วยประดิษฐ์ ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงแห่งความมืด.

โดยปกติแล้ว นักฟิสิกส์ให้นิยามกราวิตอนว่าเป็นอนุภาคไม่มีมวลซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วแสงและถ่ายทอดแรงโน้มถ่วง คล้ายกับโฟตอนไร้มวลที่ถ่ายทอดแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ในสถานการณ์นี้ ดังที่ Obied อธิบายไว้ การชนในช่วงแรกๆ เหล่านี้ทำให้เกิดกราวิตอนประเภทอื่น ซึ่งมีมวล ยิ่งไปกว่านั้น พวกมันยังผลิตกราวิตอนที่หลากหลายอีกด้วย

“มีกราวิตอนไร้มวลอันหนึ่ง ซึ่งเป็นกราวิตอนปกติที่เรารู้จัก” โอบีดกล่าว “แล้วก็มีกราวิตอนมืดจำนวนนับไม่ถ้วน ซึ่งทั้งหมดมีขนาดใหญ่มาก” พูดคร่าวๆ ก็คือมวลของกราวิตอนมืดที่สมมุติฐานนั้นเป็นจำนวนเต็มคูณค่าคงที่ Mซึ่งมีค่าเชื่อมโยงกับค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยา และมี "หอคอย" ทั้งหมดที่มีมวลและระดับพลังงานที่หลากหลาย

เพื่อให้เข้าใจว่าทั้งหมดนี้ทำงานอย่างไร ลองจินตนาการถึงโลกสี่มิติของเราที่เป็นพื้นผิวทรงกลม เราไม่สามารถละทิ้งพื้นผิวนั้นไปได้ ไม่ว่าจะดีขึ้นหรือแย่ลง และนั่นก็เป็นจริงกับทุกอนุภาคในแบบจำลองมาตรฐานด้วย

อย่างไรก็ตาม Gravitons สามารถไปได้ทุกที่ ด้วยเหตุผลเดียวกับที่แรงโน้มถ่วงมีอยู่ทุกที่ และนั่นคือที่มาของมิติแห่งความมืด

วาฟากล่าวว่าหากต้องการเห็นภาพมิตินั้น ให้คิดถึงทุกจุดบนพื้นผิวจินตนาการของโลกสี่มิติของเรา แล้วติดห่วงเล็กๆ เข้ากับมิตินั้น การวนซ้ำนั้นคือ (อย่างน้อยในเชิงแผนผัง) มิติพิเศษ หากอนุภาคแบบจำลองมาตรฐานสองอนุภาคชนกันและทำให้เกิดกราวิตอน กราวิตอนนั้น “สามารถรั่วไหลเข้าไปในวงกลมมิติพิเศษนั้นและเคลื่อนที่ไปรอบๆ มันได้ราวกับคลื่น” วาฟากล่าว (กลศาสตร์ควอนตัมบอกเราว่าทุกอนุภาค รวมถึงกราวิตอนและโฟตอน สามารถมีพฤติกรรมเหมือนทั้งอนุภาคและคลื่นได้ ซึ่งเป็นแนวคิดที่มีอายุ 100 ปีที่เรียกว่าความเป็นคู่ของอนุภาคระหว่างคลื่น)

เมื่อกราวิตอนรั่วไหลเข้าสู่มิติมืด คลื่นที่พวกมันสร้างขึ้นอาจมีความถี่ที่แตกต่างกัน ซึ่งแต่ละคลื่นจะสอดคล้องกับระดับพลังงานที่แตกต่างกัน และกราวิตอนขนาดมหึมาเหล่านั้นที่เคลื่อนที่ไปรอบวงรอบมิติพิเศษ ก่อให้เกิดอิทธิพลโน้มถ่วงที่สำคัญ ณ จุดที่วงแนบกับทรงกลม

“บางทีนี่อาจเป็นสสารมืด?” วาฟาคิดในใจ แรงโน้มถ่วงที่พวกเขาปรุงขึ้นมานั้นมีปฏิสัมพันธ์กันเล็กน้อยแต่ก็สามารถดึงแรงโน้มถ่วงขึ้นมาได้ เขาตั้งข้อสังเกตถึงข้อดีประการหนึ่งของแนวคิดนี้ก็คือ แรงโน้มถ่วงเป็นส่วนหนึ่งของฟิสิกส์มาเป็นเวลา 90 ปีแล้ว โดยได้รับการเสนอเป็นครั้งแรกว่าเป็นพาหะของแรงโน้มถ่วง (ควรสังเกตว่ากราวิตันเป็นอนุภาคสมมุติ และไม่ได้ตรวจพบโดยตรง) เพื่ออธิบายสสารมืด “เราไม่จำเป็นต้องแนะนำอนุภาคใหม่” เขากล่าว

Graviton ที่สามารถรั่วไหลเข้าสู่ขอบเขตมิติพิเศษนั้นเป็น “ตัวเลือกโดยธรรมชาติสำหรับสสารมืด” กล่าว จอร์จี ดวาลีผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์มักซ์พลังค์ ซึ่งไม่ได้ทำงานเกี่ยวกับแนวคิดมิติมืดโดยตรง

มิติขนาดใหญ่เช่นมิติมืดที่อยู่ในตำแหน่งจะมีที่ว่างสำหรับความยาวคลื่นยาว ซึ่งหมายถึงอนุภาคที่มีความถี่ต่ำ พลังงานต่ำ และมีมวลต่ำ แต่ถ้ากราวิตอนมืดรั่วไหลเข้าไปในมิติเล็กๆ ของทฤษฎีสตริง ความยาวคลื่นของมันจะสั้นมากและมีมวลและพลังงานสูงมาก อนุภาคมวลมหาศาลเช่นนี้จะไม่เสถียรและมีอายุสั้นมาก พวกมัน “จะหายไปนานแล้ว” ทวาลีกล่าว “โดยไม่มีความเป็นไปได้ที่จะทำหน้าที่เป็นสสารมืดในจักรวาลปัจจุบัน”

แรงโน้มถ่วงและพาหะของมัน กราวิตอน ซึมซับทุกมิติของทฤษฎีสตริง แต่มิติความมืดนั้นใหญ่กว่ามาก - ตามขนาดหลายระดับ - กว่ามิติพิเศษอื่น ๆ ที่แรงโน้มถ่วงจะเจือจางลง ทำให้มันดูอ่อนแอในโลกสี่มิติของเรา ถ้ามันซึมซาบเข้าสู่มิติมืดที่กว้างกว่า . “สิ่งนี้อธิบายความแตกต่างที่ไม่ธรรมดา [ในความแข็งแกร่ง] ระหว่างแรงโน้มถ่วงกับแรงอื่นๆ” Dvali กล่าว โดยสังเกตว่าผลกระทบแบบเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นใน สถานการณ์มิติพิเศษอื่น ๆ.

เนื่องจากสถานการณ์ในมิติมืดสามารถทำนายสิ่งต่างๆ เช่น สสารมืดได้ จึงสามารถนำไปทดสอบเชิงประจักษ์ได้ “ถ้าฉันให้ความสัมพันธ์บางอย่างแก่คุณซึ่งคุณไม่สามารถทดสอบได้ คุณจะไม่มีวันพิสูจน์ว่าฉันผิด” วาเลนซูเอลา ผู้ร่วมเขียนหนังสือกล่าว กระดาษมิติมืดต้นฉบับ. “การทำนายบางสิ่งที่คุณสามารถพิสูจน์หรือหักล้างได้นั้นน่าสนใจกว่ามาก”

ปริศนาแห่งความมืด

นักดาราศาสตร์ทราบว่ามีสสารมืดอยู่ อย่างน้อยก็ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง ตั้งแต่ปี 1978 เมื่อนักดาราศาสตร์ Vera Rubin ยืนยันว่ากาแลคซีกำลังหมุนเร็วมากจนดาวฤกษ์ที่อยู่ขอบนอกสุดจะถูกเหวี่ยงออกไปในระยะไกล หากไม่ใช่เพราะแหล่งกักเก็บขนาดใหญ่ที่มองไม่เห็นบางส่วน สารที่รั้งพวกเขาไว้ อย่างไรก็ตาม การระบุสารนั้นเป็นเรื่องยากมาก แม้ว่าจะพยายามทดลองตรวจจับสสารมืดมาเกือบ 40 ปี แต่ก็ไม่พบอนุภาคดังกล่าว

หากสสารมืดกลายเป็นกราวิตอนมืดซึ่งมีปฏิกิริยาโต้ตอบน้อยมาก วาฟากล่าวว่าจะไม่เปลี่ยนแปลง “พวกเขาจะไม่มีวันพบโดยตรง”

แต่อาจมีโอกาสที่จะมองเห็นลายเซ็นของแรงโน้มถ่วงเหล่านั้นโดยอ้อม

กลยุทธ์หนึ่งที่วาฟาและผู้ร่วมงานของเขากำลังดำเนินการสำรวจจักรวาลวิทยาขนาดใหญ่ซึ่งแสดงแผนภูมิการกระจายตัวของกาแลคซีและสสาร Obied กล่าวว่าในการแจกแจงเหล่านี้อาจมี "ความแตกต่างเล็กน้อยในพฤติกรรมการจัดกลุ่ม" ซึ่งจะส่งสัญญาณถึงการมีอยู่ของแรงโน้มถ่วงที่มืดมิด

เมื่อกราวิตอนสีเข้มที่หนักกว่าสลายตัว พวกมันจะผลิตกราวิตอนสีเข้มที่เบากว่าคู่หนึ่งโดยมีมวลรวมกันซึ่งน้อยกว่าอนุภาคต้นกำเนิดเล็กน้อย มวลที่หายไปจะถูกแปลงเป็นพลังงานจลน์ (ตามสูตรของไอน์สไตน์ E = mc2) ซึ่งทำให้แรงโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นใหม่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย ซึ่งเป็น "ความเร็วเตะ" ที่ประมาณว่าจะมีความเร็วประมาณหนึ่งในหมื่นของความเร็วแสง

ความเร็วเตะเหล่านี้อาจส่งผลต่อการก่อตัวกาแลคซีได้ ตามแบบจำลองทางจักรวาลวิทยามาตรฐาน กาแลคซีเริ่มต้นด้วยกลุ่มของสสารซึ่งมีแรงดึงโน้มถ่วงดึงดูดสสารมากกว่า แต่กราวิตอนที่มีความเร็วเตะเพียงพอสามารถหลุดพ้นจากแรงยึดเหนี่ยวโน้มถ่วงนี้ได้ หากเป็นเช่นนั้น กาแลคซีที่เกิดขึ้นจะมีมวลน้อยกว่าแบบจำลองทางจักรวาลวิทยามาตรฐานที่คาดการณ์ไว้เล็กน้อย นักดาราศาสตร์สามารถมองหาความแตกต่างนี้ได้

การสังเกตโครงสร้างจักรวาลล่าสุดจากการสำรวจระดับกิโลนั้นสอดคล้องกับมิติมืด: การวิเคราะห์ข้อมูลจากการสำรวจครั้งนั้น วางขอบเขตบน ความเร็วเตะที่ใกล้เคียงกับค่าที่โอบีดและผู้เขียนร่วมทำนายไว้มาก การทดสอบที่เข้มงวดยิ่งขึ้นจะมาจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุคลิดซึ่งเปิดตัวเมื่อเดือนกรกฎาคมปีที่แล้ว

ในขณะเดียวกัน นักฟิสิกส์ก็กำลังวางแผนที่จะทดสอบแนวคิดมิติมืดในห้องทดลองด้วย หากแรงโน้มถ่วงรั่วไหลไปสู่มิติมืดที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ไมครอน ตามหลักการแล้ว เราอาจมองหาความเบี่ยงเบนจากแรงโน้มถ่วงที่คาดไว้ระหว่างวัตถุสองชิ้นที่แยกจากกันด้วยระยะห่างเท่ากันนั้น ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะทำการทดลอง อาร์มิน ชาเยกีซึ่งเป็นนักฟิสิกส์จาก Austrian Academy of Sciences ที่กำลังทำการทดสอบ แต่ "มีเหตุผลง่ายๆ ว่าทำไมเราต้องทำการทดลองนี้" เขากล่าวเสริมว่า เราจะไม่รู้ว่าแรงโน้มถ่วงมีพฤติกรรมอย่างไรในระยะใกล้เช่นนี้จนกว่าเราจะมองดู

พื้นที่ การวัดที่ใกล้เคียงที่สุดในปัจจุบัน ซึ่งดำเนินการในปี 2020 ที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน โดยเกี่ยวข้องกับการแยกตัวทดสอบ 52 ตัวที่มีขนาด 1 ไมครอน กลุ่มชาวออสเตรียหวังว่าจะบรรลุช่วง XNUMX ไมครอนที่คาดการณ์ไว้สำหรับมิติมืดในที่สุด

ในขณะที่นักฟิสิกส์พบว่าข้อเสนอมิติมืดนั้นน่าสนใจ แต่บางคนก็สงสัยว่ามันจะได้ผลหรือไม่ “การค้นหามิติพิเศษผ่านการทดลองที่แม่นยำยิ่งขึ้นเป็นสิ่งที่น่าสนใจมาก” กล่าว ฮวนมัลดาเซนานักฟิสิกส์จากสถาบันการศึกษาขั้นสูง "แม้ว่าฉันคิดว่าความน่าจะเป็นที่จะค้นพบพวกมันมีน้อยก็ตาม"

โจเซฟ คอนลอนนักฟิสิกส์จากอ็อกซ์ฟอร์ดเล่าถึงความกังขาว่า “มีแนวคิดมากมายที่อาจสำคัญหากเป็นจริง แต่อาจจะไม่เป็นเช่นนั้น นี่คือหนึ่งในนั้น การคาดเดาที่มีพื้นฐานอยู่บนนั้นค่อนข้างทะเยอทะยาน และฉันคิดว่าหลักฐานในปัจจุบันสำหรับพวกเขาค่อนข้างอ่อนแอ”

แน่นอนว่าน้ำหนักของหลักฐานสามารถเปลี่ยนแปลงได้ ซึ่งเป็นสาเหตุที่เราทำการทดลองตั้งแต่แรก ข้อเสนอมิติมืดหากได้รับการสนับสนุนจากการทดสอบที่กำลังจะมีขึ้น มีศักยภาพในการทำความเข้าใจว่าสสารมืดคืออะไร มันเชื่อมโยงกับทั้งพลังงานมืดและแรงโน้มถ่วงอย่างไร และเหตุใดแรงโน้มถ่วงจึงดูอ่อนแอเมื่อเทียบกับแรงอื่นๆ ที่ทราบ “นักทฤษฎีมักจะพยายามทำสิ่งนี้โดย 'เชื่อมโยง' เข้าด้วยกัน มิติแห่งความมืดเป็นหนึ่งในแนวคิดที่น่าหวังที่สุดที่ฉันเคยได้ยินมาในทิศทางนี้” Gopakumar กล่าว

แต่ในทางกลับกันที่น่าขัน สิ่งหนึ่งที่สมมติฐานมิติมืดไม่สามารถอธิบายได้ก็คือ เหตุใดค่าคงที่ทางจักรวาลวิทยาจึงน้อยมากจนน่าตกใจ ซึ่งเป็นข้อเท็จจริงที่น่าฉงนที่ทำให้เกิดแนวการสอบสวนทั้งหมดนี้ “เป็นเรื่องจริงที่โปรแกรมนี้ไม่ได้อธิบายข้อเท็จจริงนั้น” วาฟายอมรับ “แต่สิ่งที่เราสามารถพูดได้จากสถานการณ์นี้คือ ถ้าแลมบ์ดามีขนาดเล็ก และคุณบอกถึงผลที่ตามมาของสิ่งนั้น สิ่งมหัศจรรย์ทั้งชุดก็จะเข้าที่เข้าทาง”

ประทับเวลา:

เพิ่มเติมจาก ควอนทามากาซีน