隐藏维度之间的扭曲或许能解释质量

基本粒子如Z和W的质量玻色子一篇新的理论论文证明，这可能源自隐藏维度的扭曲几何。

这项工作提出了一种绕过希格斯场作为粒子质量的来源，为理解希格斯场本身可能的形成提供了新工具，同时也可能是解决标准模型粒子物理学的。

“在我们的照片里，”理论物理学家理查德·平查克说斯洛伐克科学院的观点是，“物质源自几何本身的抵抗，而非外部场。”

相关报道：希格斯玻色子可能并不是通往新物理的门户

该希格斯场该理论最早于20世纪60年代提出，用以解释为何基本粒子具有质量——这是一个阻碍构建一致模型粒子物理学的。部分得益于希格斯场，物理学家得以构建我们今天依赖的标准模型。

事情是这样的。想象宇宙充满了看不见的黏稠物。任何在宇宙中运动的粒子也会穿过这种黏稠物，每个粒子与其相互作用的方式略有不同。

与黏液强烈相互作用的粒子表现为“沉重”，比如W玻色子和Z玻色子.几乎不相互作用的粒子是“光”，比如电子.光子根本不与它相互作用。这种相互作用被称为希格斯机制，它非常清楚地解释了粒子质量。

我们知道希格斯场是真实存在的，因为它的量子波纹，希格斯玻色子，最终非常自信地发现2012年大型强子对撞机。然而，这并不意味着希格斯机制就是全部。

例如，我们仍然不知道希格斯场为何具有这些性质。希格斯解也无法解释暗物质，或者暗能量或者说，希格斯场为何存在。

我们在某处遗漏了一些信息——平查克和他的同事们认为，根据他们对一个称为G₂流形.

流形是一种数学空间——一个通用术语，指任何可以有曲线、褶皱或扭曲的“形状”。物理学家常用流形来描述时空的几何，或者说隐藏的额外维度在以下理论中提出弦理论.

这些空间的方向可以比日常生活中熟悉的上下、左右、前后更多的方向。有些流形需要完整的七个独立方向。具有特定七维结构且以非常紧密约束的方式排列的流形称为G2流形。

研究人员开发了一个新的方程，称为G。₂-Ricci流这使得他们能够模拟G的表现₂流形随时间变化。

“就像有机系统中，比如DNA的扭曲或氨基酸的惯性，这些超维结构可以具有扭转，这是一种内在的扭曲。”平查克解释.

“当我们让它们随时间进化时，我们发现它们可以稳定地形成称为孤子的结构。这些孤子可以为诸如自发对称性破缺等现象提供纯粹的几何解释。”

一个孤子就像一个单一的、自我维持的波浪，可以永远保持形状。研究人员发现他们的G。₂流形松弛成了这样一个稳定的构型——而这种构型具有一种扭转或扭转，会印刻在W和Z玻色子上，产生与希格斯机制完全相同的质量产生效应。

结果还初步表明，宇宙的加速膨胀可能与G型扭转所施加的曲率有关₂多重传递。如果这个扭转表现为场，它应该会显现粒子，就像希格斯场产生希格斯一样玻色子.

研究人员将这个假想粒子命名为托石，并描述了这种粒子应有的行为。

如果它存在，托斯通可能在粒子对撞机异常中被探测到，或者在宇宙微波背景，甚至引力波故障。其存在尚未被证实，但如果扭力场存在，我们现在知道从哪里开始寻找。

这确实是相当疯狂和令人兴奋的东西，但希格斯场在当时也是如此——而且它确实取得了将近50年证明。希望我们不必等那么久就能得到关于可能G的答案₂但到目前为止，这种方法有望为一些迫切问题提供解决方案。

“大自然往往偏好简单的解决方案，”平查克说.

“也许W和Z玻色子的质量并非来自著名的希格斯场，而是直接来自七维空间的几何。”

该研究已发表于核物理B.

宝宝起名 起名