För länge sedan identifierade och kategoriserade fysiker komponenterna i det synliga universum. Fram till nyligen utgjorde 16 partiklar allt i världen som vi känner till. Men nu, tack vare fysikernas ansträngningar vid CERN med Large Hadron Collider, har vi lagt till en annan partikel, Higgs-bosonen, till standardmodellen för fysik. Det finns dock en hel dold - eller mörk - aspekt av fysiken och vår naturliga värld som standardmodellen inte kan förklara i närvaro av Higgs-bosonen. Uppriktigt sagt är all synlig materia inte tillräcklig för att förklara universums beteende som vi observerar.
En ny studie av forskare vid Institute for Basic Science (IBS) i Sydkorea föreslår att vi har hittat ett sätt att överbrygga klyftan mellan den synliga världen och den mörka sektorn inom fysik: portaler.
Portal till den mörka sektorn
När du hör något om portaler funderar du antagligen på något sci-fi-äventyr eller pie-is-lies-debatt, men vi pratar inte om dessa portaler just nu. Våra portaler måste finnas i en kvantvärld, vars skala otänkbart är liten.
Dessa portaler har kallats "mörka axionsportaler", baserade på två hypotetiska partiklar i mörk sektor som forskare redan har föreslagit - axionen och den mörka foton. En axion är en teoretisk partikel som anses vara mycket lätt, mycket lättare än en elektron, som enligt teoretiska fysiker kan lösa några av de matematiska problemen med standardmodellen. Mörka fotoner liknar teoretiskt de fotoner som utgör synligt ljus, förutom att de inte är lätta att interagera med eller upptäcka.
Förbindelsen mellan synliga och "mörka" partiklar måste tillhandahållas av tunga kvarker (en av kvantpartiklarna i standardmodellen), som också har en mörk laddning. Med en sådan laddning skulle en kvark kunna ansluta till mörka fotoner och överbrygga klyftan mellan de två "världarna".
Kampanjvideo:
"The Dark Axion Portal erbjuder den första meningsfulla länken mellan två fysikområden som har studerats separat: den förbinder prickarna", säger forskare Lee Hye-sung i ett pressmeddelande från IBS. "Detta gör att vi kan tolka tidigare data och möjligen göra ett genombrott i sökandet efter axioner och mörka fotoner."
Nu utvecklar en grupp forskare experiment som kommer att dechiffrera dessa portaler en gång för alla om axioner och mörka fotoner verkligen finns. Vi kanske aldrig vet allt som finns att veta om universum, men det betyder inte att vi inte ens ska försöka.
ILYA KHEL
