Daniel Dominguez / CERN
Sanatçının Brout-Englert-Higgs Alanı konsepti
Yeni teorik çalışma, doğanın temel davranışının doğrudan uzay-zamanın yapısından kaynaklanabileceğini öne sürüyor ve fiziksel etkileşimlerin ortak kökeninin geometri olduğuna işaret ediyor.
Yeni bir çalışma bir yol sunuyor Higgs alanını atla Parçacık kütlelerinin kaynağı olarak Higgs alanının kendisinin nasıl ortaya çıkmış olabileceğini anlamak için yeni bir araç sunuyor.
O çalışmak‘da yayınlanan bir makalede sunulmuştur. Nükleer Fizik Biçin olası yolları açar bazı boşluklara yanıt vermek Parçacık fiziğinin Standart Modelinde kalıcıdır ve Z ve W bozonları gibi temel parçacıkların kütlelerinin sahip olabileceğini öne sürer. “Bükümlü” geometrinin kökeni ile ilgili gizli boyutlar.
“Bizim açımızdan Madde bizzat geometrinin direncinden ortaya çıkarve harici bir alandan değil” diye açıklıyor teorik fizikçi Richard PinčákSlovak Bilimler Akademisi’nde araştırmacı ve çalışmanın ilk yazarı, Bilim Günlük.
O Higgs alanı tarafından ilk olarak 1960’larda önerildi. Peter Higgsiçin bir açıklama olarak temel parçacıkların neden kütleye sahip olduğunun nedeni Parçacık fiziği için tutarlı bir model oluşturmayı zorlaştıran büyük bir sorun. Kısmen Higgs alanı sayesinde fizikçiler şu anda güvendiğimiz Standart Modeli yapılandırabildiler.
Şu şekilde çalışıyor: Evrenin bir maddeyle dolu olduğunu hayal edin “görünmez bir yapıştırıcı” gibi çalışan yapışkan. Evrende hareket eden her parçacık aynı zamanda o maddenin içinde de hareket etmektedir ve her parçacık onunla biraz farklı etkileşime gir.
Güçlü etkileşime giren parçacıklar bu “madde” ile sanki çamurdan geçiyorlarmış gibi, “ağır” gibi davranmakW ve Z bozonları gibi. Neredeyse etkileşime girmeyenler elektronlar gibi “ışıktır”. Fotonlar hiçbir şekilde etkileşime girmez.
Bu etkileşim şu şekilde bilinir: Higgs mekanizması ve parçacık kütlelerini oldukça zarif bir şekilde açıklıyor.
Bunu biliyoruz ya Higgs alanı gerçekçünkü senin kuantum dalgalanmasıveya ünlü Higgs bozonuhalk arasında “” olarak bilinir.Tanrı parçacığı“, nihayet 2012 yılında Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda keşfedildi. Ancak bu, hikayenin tamamının Higgs mekanizması olduğu anlamına gelmiyor.
Örneğin Higgs alanının neden böyle olduğunu hâlâ bilmiyoruz. sahip olduğu özellikler. Ayrıca Higgs çözümü karanlık maddeyi, karanlık enerjiyi açıklamıyor. hatta Higgs alanının kendisi var olduğu için.
Bir yerlerde eksik bilgi var – Pinčák ve meslektaşları ise yaptıkları çalışmaya göre bazı ipuçlarının gizli geometride bulunabileceğine inanıyor. 7 boyutlu uzay denir çeşitli G2.
Bir çeşitlilik bir tür matematiksel uzaydır her noktanın yakınındaki bir Öklid uzayına yerel olarak benzeyen “topolojik”; herhangi bir şey için kullanılan genel bir terimdir Eğrileri gösterebilecek “şekil”kıvrımlar veya kıvrımlar.
Fizikçiler uzay-zamanın geometrisini ya da uzay-zamanın geometrisini tanımlamak için sıklıkla manifoldlara başvururlar. ekstra gizli boyutlar gibi bazı teorilerde öne sürülen sicim teorisiaçıklıyor Bilim Uyarısı.
Bu boşluklar olabilir normalden daha fazla yol tarifi Günlük hayatımızın yukarı-aşağı, sol-sağ ve önü-arkası. Bazıları 7 bağımsız yön gerektirir. Çeşitliliği olan bir spesifik 7 boyutlu yapıçok kısıtlı bir şekilde organize edilmiş olana denir çeşitlilik G2.
Araştırmacılar yeni bir denklem oluşturdular. Ricci-G2 akışıbu onlara izin verdi bir G2 manifoldunun zamansal gelişimini modellemek.
“Organik sistemlerde olduğu gibi, DNA bükümü veya kiralite gibi Amino asitlerin bu ekstra boyutlu yapıları, bir tür içsel bükülme olan bükülmeyi ortaya çıkarabilir”, diye açıklıyor Pinčák.
“Bu yapıların zamanla gelişmesine izin verdiğimizde, bunların istikrarlı hale gelebileceğini gördük. soliton adı verilen kararlı konfigürasyonlar. Bu solitonlar, kendiliğinden simetri kırılması gibi olaylar için tamamen geometrik bir açıklama sağlayabilir.”
Bir yalnız şeklini sonsuza kadar koruyabilen, kendi kendine yeten tek bir dalga gibidir. Araştırmacılar G2 suşlarının gevşediğini gözlemledi tam olarak bu türden kararlı bir konfigürasyon için – ve bu konfigürasyon bir “bükülme” içeriyordu W ve Z bozonlarına “damgalanmıştır” ve Higgs mekanizmasıyla tamamen aynı kütle atıf etkisini üretmektedir.
Sonuçlar ayrıca, başlangıç olarak, Evrenin hızlanarak genişlediğini gösteriyor. bu tür burulmanın neden olduğu eğrilikle bağlantılı olabilir G2 çeşidi ile ilişkilidir. Eğer bu bükülme bir alan gibi davranıyorsa parçacıkları ortaya çıkarmalıdır. tıpkı Higgs alanının bozona yol açması gibi.
Araştırmacılar bu varsayımsal parçacığı “Torstone”diye konuştu ve nasıl davranması gerektiğini anlattı.
Eğer varsa, Torstone çarpıştırıcı anormalliklerinde tespit edilebilir parçacıkların sayısı, kozmik mikrodalga arka planındaki tuhaf sapmalar ve hatta yerçekimsel dalgalardaki anormallikler. Varlığı henüz kanıtlanmış değil ama eğer burulma alanı varsa, Artık aramaya nereden başlayacağımızı biliyoruz.
Bu bir cesur ve karmaşık konseptama Higgs alanı da kendi zamanında öyleydi ve neredeyse elli yıl sürdü varlığını kanıtlamak için.
Olası G2 çeşitlerine ilişkin yanıtlar için bu kadar uzun süre beklemeye gerek olmayacağı umulsa da şimdilik bu yaklaşım, en acil soruların bazılarının çözümünün önünü açmayı vaat ediyor.
“Doğa çoğu zaman basit çözümleri tercih eder“, diyor Pinčák. “Belki de W ve Z bozonlarının kütleleri ünlü Higgs alanından değil, doğrudan yedi boyutlu uzayın geometrisinden geliyor.”