فراتر از اینشتین: آیا جهان ما هفت بُعد پنهان دارد؟
هندسهٔ فضا، محیطی که قوانین فیزیکی در آن فعالیت می‌کنند، ممکن است سرنخ‌هایی برای برخی از بزرگ‌ترین پرسش‌های بی‌پاسخ در فیزیک بنیادی فراهم سازد. ساختار بنیادین زمان‑فضا می‌تواند پایهٔ هر تعامل مشهود در طبیعت باشد.
مطالعه‌ای که در مجله Nuclear Physics B منتشر شد و توسط ریشارد پینچاک هدایت می‌شود، امکان این را بررسی می‌کند که نیروهای بنیادی طبیعت و ویژگی‌های ذرات از هندسهٔ بُعدهای مخفی اضافی ناشی شوند.
پژوهشگران پیشنهاد می‌دهند که ممکن است جهان شامل بُعدهای نامرئی باشد که به شکل ساختارهای پیچیده هفت‌بعدی به نام منیفولدهای G2 شکل گرفته‌اند. این ساختارها معمولاً به‌عنوان ثابت در نظر گرفته می‌شدند، اما پینچاک و تیمش آن‌ها را به‌عنوان سامانه‌های در حال تحول می‌بینند که با فرایندی به نام جریان ریسچی G2–Ricci به مرور زمان تغییر می‌کنند و هندسهٔ داخلی‌شان را بازنگری می‌سازند.
تورشن، سولیون‌ها و شکست تقارن
«همان‌طور که در سیستم‌های ارگانیک، مانند پیچش دی‌ان‌ای یا دست‌درازی اسیدهای آمینه، این ساختارهای بُعدی اضافی می‌توانند تورشن، نوعی پیچش ذاتی، داشته باشند»، پینچاک توضیح می‌دهد. «زمانی که به آن‌ها اجازه می‌دهیم در طول زمان تحول یابند، می‌بینیم که می‌توانند به پیکربندی‌های پایداری به نام سولیون‌ها برسند. این سولیون‌ها می‌توانند توضیحی کاملاً هندسی برای پدیده‌هایی همچون شکست خودبه‌خودی تقارن ارائه دهند.»
در مدل استاندارد فیزیک ذرات، میدان هیگز به بوزون‌های W و Z جرم می‌دهد. اما نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که به‌جای آن، جرم می‌تواند از تورشن هندسی در بُعدهای اضافی ناشی شود، بدون نیاز به میدان هیگز اضافی. «در منظر ما»، پینچاک می‌گوید، «ماده از مقاومت خود هندسه ظاهر می‌شود، نه از یک میدان خارجی.»
پیامدها برای کیهان‌شناسی و ذرات جدید
این نظریه همچنین تورشن را به انحنای زمان‑فضا مرتبط می‌کند و ممکن است توضیحی برای ثابت کیهانی مثبت که گسترش کیهان را پیش می‌برد، ارائه دهد. نویسندگان حتی دربارهٔ ذرهٔ جدیدی به نام «تورستون» که ممکن است در آزمایش‌های آینده قابل مشاهده باشد، حدس می‌زنند.
هدف نهایی، گسترش چشم‌انداز اینشتین است: اگر گرانش یک هندسه باشد، شاید همهٔ تعامل‌ها نیز هندسه باشند. همان‌طور که پینچاک اشاره می‌کند، «طبیعت اغلب راه‌حل‌های ساده را ترجیح می‌دهد. شاید جرم بوزون‌های W و Z نه از میدان مشهور هیگز، بلکه مستقیماً از هندسهٔ فضای هفت‌بعدی ناشی شود.»
منبع: «معرفی جریان ریسچی G2: پیامدهای هندسی برای شکست خودبه‌خودی تقارن و جرم بوزون‌های واسطه‌ای» توسط ریشارد پینچاک، الکساندر پیگازینی، میچال پودلاک و اریک بارتوس، ۱۴ می ۲۰۲۵، Nuclear Physics B.
DOI: 10.1016/j.nuclphysb.2025.116959
پژوهش توسط پروژه R3 شماره 09I03-03-V04-00356 پشتیبانی شد.
هرگز یک دستاورد مهم را از دست ندهید: عضو خبرنامه SciTechDaily شوید.
ما را در گوگل و Google News دنبال کنید.