Геометричният дефицит на класическата астрофизика
Когато през 1933 година Фриц Цвики наблюдава купа от галактики Кома и регистрира диспропорция между видимата маса и аномално високата скорост на отделните системи, той фактически маркира пробойните в тогавашната концепция за гравитацията. По-късно, през 70-те години, Вера Рубин потвърждава същия феномен при спираланите галактики. Вместо линейно намаляване на скоростта с отдалечаване от центъра, орбиталните криви остават плоски. Логиката на стандартната Нютонова физика, а и Общата теория на относителността на Айнщайн, изискват наличието на допълнителна маса, която да задържи тези структури цялостни.
Оттогава до днес са похарчени милиарди за подземни детектори, криогенни камери с течен xenon и високоенергийни опити, намерението на които беше да уловят така наречените WIMP частици (слабо взаимодействащи масивни частици). Резултатът от тези търсения към днешна дата е кръгло нула. Документите от съоръжения като LUX-ZEPLIN или Gran Sasso регистрират само фонов шум и космически лъчи. Именно тук идва скептицизмът към идеята, че търсим физическо „вещество“ в познатия ни триизмерен обем. Ако една частица не взаимодейства с електромагнитното излъчване, не абсорбира, не отразява и не излъчва светлина в нито един диапазон от спектъра, възниква въпросът дали тя изобщо съществува в нашата равнина на реалността.
Космология на Браните и изтичането на гравитационния вектор
Алтернативата на този задънен пат идва от М-теорията и така наречената космология на Браните (от membrane). Нашата наблюдаема Вселена се разглежда като триизмерна хиперповърхност – 3-брана, вградена в пространство с повече измерения, известно в теоретичната физика като Bulk или просто „обем“. Учени като Кип Торн, а по-късно и авторите на модела на Рандал-Сундрум, разработват визия, при която силните, слабите и електромагнитните взаимодействия заедно с всички познати частици от Стандартния модел са строго заклещени вътре в нашата триизмерна мембрана.
Единственото взаимодействие, което по геометрични причини има правото да напуска браната и да се разпространява свободно през допълнителните пространствени измерения, е гравитацията. Калибрационните бозони (като фотоните) нямат тази свобода. В тази рамка, това, което наричаме тъмна материя, може да не е нищо повече от гравитационна сянка. Ако в четириизмерния Bulk съществува масивна структура или друг триизмерен обект, разположен на минимално разстояние по четвъртата пространствена ос, ние никога няма да регистрираме неговия фотонен сигнал. За нашите телескопи той ще бъде абсолютно невидим. Единственото, което достига до нашата мембрана, е деформацията на метриката – кривината на пространството, която регистрираме като невидим център на привличане.
