Fyzikové: Hmotnost všeho ve vesmíru vzniká z „dodatečných rozměrů“
Od objevu Higgsova bosonu v roce 2012 v urychlovači LHC si vědci uvědomili, že tento subjekt je „zlatým klíčem“, který dodává hmotnost elementárním částicím.
Pro lepší pochopení této myšlenky si představme sál plný velkého a uspořádaného množství lidí, kteří mezi sebou hovoří a vytvářejí lehký hluk. Tento sál představuje celý vesmír, lidé v něm jsou „Higgsovo pole“, které se nachází všude kolem nás.
Představme si nyní, že do sálu vstoupila známá osobnost, například populární zpěvák. Během svého pohybu po sále se kolem něj shromažďují fanoušci, kteří jej doprovázejí v malém davu, což mu brání v pohybu. To znamená, že tato známá osoba „není snadno zastavitelná“, a když se zastaví, „není snadné znovu začít se pohybovat“ kvůli tomuto shromáždění. Tento odpor nebo zdržení nazýváme hmotností. Myšlenka je taková, že Higgsovo pole interaguje s částicemi a dává jim tuto vlastnost, kterou nazýváme „hmotnost“.
Geometrie prostoru
Nová studie, publikovaná mezinárodním týmem fyziků ve vědeckém časopise „Nuclear Physics B“, klade fascinující otázku: Co když Higgsovo pole není jediným zdrojem hmotnosti? Co když samotná „geometrie prostoru“ může vykonávat tuto úlohu?
Standardní model partikulární fyziky říká, že částice jako bosony „W“ a „Z“ získávají svou hmotnost, když interagují s „Higgsovým polem“, což je základní složka struktury vesmíru. Nicméně, badatelé navrhují zcela odlišný mechanismus: prostor možná není pouze třídimenzionální, ale může obsahovat dodatečné rozměry, které by mohly mít zakřivení nebo „geometrický moment“, což by mohlo donutit částice „vnímat“ určitou hmotnost, i bez úplného zapojení Higgsova pole.
To znamená, že hmotnost by mohla vycházet ze samotné formy prostoru, a nikoliv pouze z jeho vnitřních polí.
Jak tyto rozměry fungují?
Vědci si představují, že vesmír má sedm rozměrů místo čtyř známých, a že tyto dodatečné rozměry nejsou statické, ale otáčejí se a pohybují, což vytváří moment, který umožňuje částicím získávat hmotnost. Vzhledem k nové hypotéze se výpočty blíží skutečným hodnotám hmotnosti bosonů „W“ a „Z“, což činí tuto myšlenku více než jen matematickým cvičením.
Nová hypotéza také, podle studie, nevysvětluje pouze hmotnost, ale mohla by také vysvětlit kosmologickou konstantu, což je faktor, který způsobuje, že expanze vesmíru zrychluje v současnosti. Jestliže je tato vazba správná, pak by geometrie vyšších rozměrů mohla být zodpovědná za část toho, co dnes přisuzujeme „temné energii“.
Ohrožuje to postavení Higgsova bosonu? Ne. Studie říká, že Higgsův boson existuje a je nezbytný, ale dodává, že nemusí být jediným hráčem na scéně hmotnosti, a že může existovat „druhá mechanismus“, který funguje paralelně a pochází ze samotného prostoru.
