Pro laika to není na první pohled tak zřetelné, ale ve Standardním modelu částicové fyziky stále přetrvávají určité mezery. Výzkumný tým, který vedl teoretický fyzik Richard Pinčák ze Slovenské akademie věd vidí hmotnost tak, že se vynořuje ze samotné geometrie, nikoliv působením nějakého vnějšího pole. Podle nich by hmotnost elementárních částic mohla být odvozená od geometrie skrytých dimenzí, který by existovaly nad rámec běžného časoprostoru.
V současnosti se původ hmotnosti elementárních částic, který byl donedávna značným problémem, spojuje s Higgsovým polem. Jak radí Michelle Starr na platformě Science Alert, představte si vesmír plný neviditelného lepivého slizu. Každá částice, která se pohybuje vesmírem, se musí prodírat i tímto slizem. Různé částice se ale mohou lišit v tom, jak jim to jde.
Některé se těžce prodírají imaginárním slizem jako podzimním blátem. To se týká těžkých částic jako jsou W a Z bosony. Lehké částice jako třeba elektrony kloužou slizem jako hadi. Fotony neinteragují se slizem vůbec a mají tudíž nulovou hmotnost. Po objevu zvlnění Higgsova pole čili Higgsova bosonu v roce 2012 víme, že je reálné.
To ale neznamená, že by Higgsův mechanismus vysvětloval celý příběh hmotnosti. Nevíme, proč má Higgsovo pole takové vlastnosti, nevíme, jak souvisí s temnou hmotou či energií a nevíme ani proč Higgsovo pole existuje. Pinčák a spol. věří, že by hmotnost mohla souviset s geometrií skrytých dimenzí, konkrétně se 7-rozměrným topologickým prostorem, označovaným jako G2 manifold.
Badatelé vyvinuli rovnici, kterou nazvali G2-Ricci flow, s jejíž pomocí lze modelovat změny G2 manifoldu v reálném čase. Výpočty ukázaly, že se vícerozměrné struktury, s nimiž badatelé pracovali, stabilizují v podobě solitonů, samonosných vln. Tyto solitony se přitom mohou překlopit do W a Z bosonů, čímž vytvářejí hmotnost, stejně jako Higgsův mechanismus.
##seznam_reklama##
Pokud by se geometrie G2 manifoldu projevovala jako pole, mohla by generovat částice podobně jako Higgsovo pole Higgsovy bosony. Pinčák s kolegy těmto hypotetickým částicím říkají torstony. Jestli torstony existují, mohli bychom je detekovat jako anomálie ve srážkách na urychlovačích částic, v reliktním záření nebo třeba v gravitačních vlnách. To už je ale zase jiný příběh.
Video: The Higgs Field, explained – Don Lincoln
Literatura