共形场论在数学上引入一个额外维度就能解释暗物质

　　在最近发表的一项研究中，来自加州大学河滨分校的理论粒子物理学家提出，暗物质可能被解释为存在一个新的时空额外维度。
　　在天体物理学中，暗物质是一种理论上的物质形式，约占宇宙中物质总量的85%。其存在性是通过宇宙中的各种观测结果来推断的，包括引力理论所不能解释的引力效应。由于暗物质似乎不会吸收、反射或发射电磁辐射，因此直接测量测量或提供其存在的确切证据仍无法实现。
　　根据发表在《高能物理学杂志》上的一篇研究论文，加州大学河滨分校的物理学家团队说，第四个空间维度可以解释暗物质的存在，并解释为什么它仍然不可见。
　　＂直观上宇宙有三个空间维度。我们提出，可能存在一个只有暗物质知道的第四维度。＂加州大学河滨分校物理学和天文学助理教授、这项新研究的共同作者Flip Tanedo博士在一份新闻稿中说，＂额外的维度可以解释，为什么暗物质隐藏得如此之好。＂
　　宇宙中存在一种看不见的力量是由数学物理学家和工程师威廉·汤姆森于1884年首次提出的。在成为第一位上议院议员的英国科学家后，汤姆森也被称为开尔文勋爵，他估算出银河系的质量与可见恒星的总质量不同，得出的结论是 ＂许多恒星系，也许其中的绝大多数，可能是不可见的物质＂。
　　在随后的一个世纪里，科学家们进行了大量的间接观测，支持汤姆森提出的 ＂暗物质＂ 的存在。
　　看不见的物质存在的主要证据来自于计算结果：除非宇宙包含大量看不见的物质，否则星系自转的速度快到不合理。进一步的证据是在宇宙微波背景或红移空间畸变的测量中注意到的线索。
　　到目前为止，科学家们还无法直接探测到暗物质，导致大多数物理学家得出结论，这种物质必须是由非重子粒子或质量小于质子的亚原子粒子组成。然而，间接证据已经强大到足以使科学界的大多数人普遍接受暗物质的存在。
　　Tanedo说：＂我们生活在暗物质的海洋中，但我们对它可能是什么知之甚少。它是自然界中最令人困扰的未知之一。我们知道它的存在，但我们不知道如何寻找它，或者为什么它没有出现在我们预期的地方。＂
　　在新的论文中，他和同事建议，暗物质粒子的行为不像粒子。相反，不可见的粒子可能与其他不可见的粒子相互作用，导致它们不再像粒子那样行动。
　　＂我过去两年的研究计划的目标是将暗物质的想法扩展到暗力。在过去的十年里，物理学家们已经意识到，除了暗物质之外，隐藏的暗力可能支配着暗物质的相互作用。这些可以完全改写人们应该如何寻找暗物质的观点。＂
　　这种 ＂黑暗力量＂ 可以通过包括一个额外的第四维的理论来进行数学描述。暗物质将在这个理论上的第四维度内作为相邻粒子的连续序列出现，允许通过低质量状态的连续体进行自我互动。研究人员说，这将解释暗物质如何在小型星系中引发的一些奇怪行为。
　　尽管额外维度的存在听起来很耸人听闻，但Tanedo解释说，额外维度只是 ＂共形场论＂ 里的一种数学技巧，或者说是量子力学的普通三维理论。额外维度主体理论 更多的 是指弦理论或全息原理。
　　＂由于这些共形场理论既难处理又不寻常，它们还没有真正被系统地应用于暗物质，＂Tanedo解释说，他说他是在阅读了《星际迷航的物理学》之后爱上了物理学。＂我们通常不使用这种语言，而是用全息外维理论工作。＂
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