Десятилетиями одна из самых устойчивых загадок современной космологии остается нерешенной: расчетная сила темной энергии, вытекающая из квантовых теорий поля, превышает ту, которую астрономы реально наблюдают во Вселенной, примерно в миллиард раз. Это расхождение считается одной из крупнейших нестыковок в теоретической физике. Чтобы снять противоречие, группа физиков предложила неожиданную модель, опубликованную на сервере препринтов arXiv и описанную изданием РБК-Украина.
От свернутых измерений к «развернутому» микронному масштабу
В стандартных формулировках теории струн дополнительные пространственные измерения, как правило, представляют плотно свернутыми и практически невидимыми для наблюдателя. Авторы новой модели, построенной на основе слабо связанной версии теории струн, предложили иной сценарий: одно из дополнительных измерений может быть значительно больше, чем принято считать, — порядка одного микрона. В масштабах субатомного мира даже микрон, сопоставимый с размером бактерии, считается огромным расстоянием, поэтому такое измерение заняло бы промежуточную нишу между миром мельчайших частиц и космическими масштабами.
Почему микрон становится ключевым масштабом
Если скрытое измерение действительно существует, его следы должны проявляться в необычном поведении гравитации на очень малых расстояниях — примерно начиная с одного микрона. Именно этот масштаб отделяет привычную нам ньютоновскую гравитацию от потенциально новой физики, и именно на нем гипотеза становится чувствительной к измерениям. Таким образом, модель связывает макроскопическую космологическую проблему — природу темной энергии — с конкретным, измеримым субмикронным диапазоном.
Гипотезу можно проверить в лаборатории
Важное отличие предложенной схемы от многих чисто математических построений состоит в ее проверяемости: предсказание можно проверить не только расчетами, но и лабораторными экспериментами, измеряющими отклонения гравитационного взаимодействия на расстояниях порядка микрона. Если такие опыты подтвердят прогноз, это станет весомым аргументом в пользу теории струн. Даже в случае отрицательного результата поиск скрытого измерения сужает пространство возможных моделей и помогает точнее понять законы, по которым устроена Вселенная.
Что это значит для физики в целом
Предложенная модель не заявляет о себе как о доказанном факте: это рабочая гипотеза, размещенная в препринтной версии и ожидающая экспериментальной проверки. Тем не менее она демонстрирует, как пересмотр стандартных допущений о компактификации дополнительных измерений может одновременно затронуть и квантовую гравитацию, и космологию. Для научного сообщества это еще один пример того, что загадка темной энергии продолжает стимулировать поиск новых масштабов и новых способов их обнаружения.
