Инфраструктурните ограничения на DGP модела
През 2000 година Георги Двали, Григорий Габададзе и Масимо Поратти предлагат математически модел (DGP модел), който разглежда модификация на гравитацията на големи разстояния именно чрез концепцията за допълнителни измерения. При DGP модела гравитацията се държи като стандартна триизмерна сила на къси разстояния, но при мащаби от порядъка на космологичния хоризонт започва да „изтича“ в по-високоизмерното пространство. Това елегантно обяснява не само липсващата маса, но и ускореното разширение на Вселената, спестявайки нуждата от въвеждането на още една теоретична конструкция – тъмната енергия.
Скептичният прочит на архивите от астрономическите наблюдения обаче разкрива сериозен физически проблем пред тази хипотеза. Това е т.нар. проблем с ореоловата структура и гравитационното лещиране. Наблюденията на космическия телескоп „Хъбъл“ и данните от мисията „Планк“ върху микровълновото фоново излъчване показват, че тъмната материя не е разпределена като хомогенна мъгла около нашата брана. Тя образува сгъстявания – сферични хала около галактиките и гигантски влакнести мрежи, съвпадащи почти идеално с разпределението на обикновената барионна материя.
Ако четириизмерният обект е напълно независим от нашата реалност и просто плува в четвъртото измерение, няма логична причина неговата гравитационна сянка да следва толкова прецизно анатомията на спираланите ръкави и галактическите ядра. За да се получи наблюдаваният ефект, четириизмерната маса трябва да бъде динамично свързана с нашата материя. А ако съществува такъв механизъм на свързване, той изисква допълнителен физически агент, чието съществуване отново липсва в експерименталните протоколи.
Прагматизмът на ЦЕРН и липсващият импулс
Единственият начин тази теоретична конструкция да премине от областта на математическите абстракции към суровата физическа реалност са експериментите на Големия адронен колайдър (LHC) в ЦЕРН. От години физиците търсят събития, при които след сблъсък на протони при енергии от 13-14 TeV се регистрира така нареченият „моно-джет“ – единична струя от адрони с драстичен дефицит на напречен импулс.
Идеята е следната: при сблъсъка трябва да се генерира гравитон – преносителят на гравитационното взаимодействие. За разлика от останалите частици, този гравитон трябва незабавно да напусне нашата 3-брана и да избяга в четвъртото измерение. В сензорите на детектора ATLAS или CMS това би изглеждало като изчезване на енергия в нищото. Статистиката от натрупаните петабайти данни след десетилетия работа на ускорителя обаче показва, че регистрираните отклонения остават строго в границите на стандартната грешка. Документираните аномалии са крайно недостатъчни, за да се потвърди съществуването на гравитонни загуби към Bulk пространството.
Несъответствието между теорията и суровите измервания оставя научната общност в състояние на интелектуална мъгла. От една страна, класическият подход с търсенето на нови частици забавя темпото си поради липса на резултати в детекторите. От друга страна, геометричният подход с четириизмерните обекти страда от липса на пряко експериментално потвърждение и трудно обяснява защо външната маса би се групирала толкова прецизно спрямо нашето барионно вещество. Разглеждането на гравитацията от по-високо измерение като обяснение за масовия дефицит на Вселената остава просто една от най-стабилно изградените математически хипотези, която обаче все още чака първия си истински физически доказателствен документ.
