Vũ trụ có thể ẩn chứa chiều thứ 5 chứ không phải 4 chiều như đã biết

Trong một nghiên cứu mới công bố trên Tạp chí Vật lý châu Âu, nhóm các nhà khoa học Đức và Tây Ban Nha đã đưa ra một cách giải thích cho vật chất tối - một vật chất bí ẩn, không nhìn thấy được và tạo nên 1/4 vũ trụ mà chúng ta biết.

Thuyết của họ dựa vào sự tồn tại của một hạt giả thuyết rằng nếu hạt này có thật thì nó có thể đi vào chiều không gian giả định đó. Và cuối cùng nó sẽ làm sáng tỏ một trong những câu hỏi hóc búa nhất đã khiến các nhà khoa học đau đầu suốt một thế kỷ qua.

Hiểu biết của chúng ta về vũ trụ dựa vào sự tồn tại của vật chất tối. Vật chất tối điều khiển chuyển động của các ngôi sao trong các thiên hà, nhưng đến nay chúng ta vẫn chưa thể giải thích được cơ chế nào khiến vật chất tối có sức mạnh lớn đến vậy.

Tuy nhiên, vì vật chất tối không hút mà cũng không phản xạ ánh sáng, nó vô hình, và như vậy có nghĩa là các nhà khoa học chưa bao giờ quan sát được nó. Điều đó cũng có nghĩa là tất cả mọi thứ chúng ta biết về thực tế, về những gì có thật, chỉ dựa trên giả định rằng vật chất tối có tồn tại, chứ chúng ta không hề có bằng chứng cụ thể nào.

Để một lần chứng minh cho tất cả rằng vật chất khó nắm bắt này là có thật, các nhà khoa học ở Trường đại học Johannes Gutenberg, Đức, và Trường đại học Granada, Tây Ban Nha, đã đề xuất về một loại hạt hạ nguyên tử mới. Hạt này, hiện vẫn chưa được phát hiện thấy, liên kết vật chất tối với vật chất hữu hình tạo nên phần lớn của vũ trụ.

Để làm được như vậy, nó đi từ 4 chiều mà chúng ta đã biết của vũ trụ (3 chiều không gian và một chiều thời gian) sang một chiều thứ năm, là chiều được giả thuyết.

Nếu loại hạt nặng này có tồn tại, nó sẽ cần liên kết với vật chất hữu hình mà chúng ta đã biết và đã nghiên cứu chi tiết thành phần cấu tạo của vật chất tối. Giả thuyết cho rằng vật chất tối này có cấu tạo khác với các hạt fermion cơ bản, một loại hạt hạ nguyên tử "sống" trong chiều thứ 5 của vũ trụ.

Các nhà khoa học giải thích rằng hạt này hoạt động tương tự và có tương tác với hạt Higg, một loại hạt cơ bản chịu trách nhiệm có sự tồn tại của khối lượng. Nhưng đáng tiếc là không giống với hạt Higg, loại hạt mới này quá nặng để cho các máy gia tốc hạt hiện nay có thể phát hiện ra.

Tuy nhiên, việc giả định hạt này và chiều thứ năm mà nó điều khiển đều tồn tại cho thấy một "cửa sổ độc nhất vô nhị" để nhìn thấy vật chất tối.

Vì không có cách để thử nghiệm lý thuyết này nên cũng không có cách gì biết được phát hiện này là đột phá để giải thích tận cùng cho mọi đột phát khác hay chỉ là một mớ lý thuyết vô ích.

Các nhà khoa học cho biết họ hy vọng các chuyên gia khác có thể lưu ý đến mô hình lý thuyết này khi tiến hành nghiên cứu vật lý hạt bởi vì biết đâu nghiên cứu này có thể sẽ mở ra một lịch sử chưa từng có của vũ trụ trong suốt quá trình con người bền bỉ nghiên cứu về không gian bao la mà chúng ta đang sống trong đó.