Физики предположили, что масса частиц рождается из геометрии скрытых измерений

Группа физиков из Словацкой академии наук во главе с Ричардом Пинцаком предложила новую теоретическую модель, предполагающую, что масса частиц может возникать из геометрии невидимых дополнительных измерений. Исследование, опубликованное в журнале Nuclear Physics B, развивает идеи теорий, включающих скрытые измерения, такие как теория струн, и бросает вызов традиционным представлениям.

Согласно стандартной модели физики частиц, масса возникает благодаря взаимодействию с полем Хиггса. Новая работа не отрицает существование этого поля, но предлагает альтернативный, более глубокий геометрический механизм. Учёные исследовали эволюцию семимерных пространств, известных как G₂-многообразия, которые описывают дополнительные измерения. В отличие от прежних моделей, где они считались статичными, команда Пинцака позволила их внутренней геометрии изменяться во времени с помощью математического процесса, называемого G₂–потоком Риччи.

В ходе этого процесса геометрия может стабилизироваться, образуя устойчивые конфигурации — солитоны. Как пояснил Ричард Пинцак, эти солитоны могут дать чисто геометрическое объяснение таким явлениям, как спонтанное нарушение симметрии, которое определяет различия между частицами. Ключевую роль здесь играет свойство, называемое кручением или торсией — внутреннее "скручивание" геометрии.

"В нашей картине материя возникает из сопротивления самой геометрии, а не из внешнего поля", — отмечает Пинцак. Это означает, что масса может появляться как результат реакции пространства-времени на свою собственную внутреннюю структуру, при этом поле Хиггса остаётся проявлением этого более фундаментального геометрического процесса.

Более того, теория связывает геометрическое кручение с крупномасштабной структурой Вселенной. Исследователи обнаружили, что торсия способна влиять на кривизну пространства-времени, потенциально увеличивая скорость космического расширения. Таким образом, одни и те же геометрические особенности могут формировать и частицы, и эволюцию космоса.

Авторы также выдвигают гипотетическое предположение о существовании новой частицы, связанной с кручением, которую они назвали "Торстоун". Однако эта идея остаётся спекулятивной, и исследование не предлагает способов экспериментального обнаружения такой частицы.

Работа носит теоретический характер и не заменяет стандартную модель. Она не решает насущных проблем физики частиц и не предоставляет готового экспериментального теста. Её главная ценность — в предложении принципиально новой точки зрения на возможное происхождение массы и нарушений симметрии, продолжая линию Эйнштейна, связавшую гравитацию с геометрией. Как заключает Пинцак, природа часто выбирает простые решения, и, возможно, массы известных частиц рождаются непосредственно из геометрии семимерного пространства.