Скрытые измерения в свечении древнего взрыва ✛

Оригинал: "First Search for Kaluza-Klein Gravitons and Radion Using Planck Data"
arXiv:2607.02651v1 · 2026-07-02 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные проверили, есть ли в реликтовом излучении следы других измерений.

В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная была невероятно горячей и быстро расширялась. Благодаря работам Жоржа Леметра и Эдвина Хаббла мы знаем, что расширение продолжается и сегодня. А в 1965 году Арно Пензиас случайно обнаружил эхо тех событий — слабое свечение, названное реликтовым излучением. Оно хранит отпечатки процессов, бушевавших в колыбели космоса.

Представьте рябь на пруду: по её рисунку можно понять, что лежит на дне. Так и физики всматриваются в «рябь» древнего света, надеясь разглядеть следы скрытых измерений.

Чтобы заглянуть за пределы привычного мира, учёные применили метод, напоминающий спектроскопию — обычно так по свету определяют состав звёзд. Здесь же они искали в реликтовом фоне особые узоры, которые могли бы выдать существование частиц из других измерений. Такие поиски опираются на принцип неопределённости и явление суперпозиции, позволяющие частицам ненадолго появляться из вакуума. При этом эффекты квантовой запутанности и замедления времени в расширяющемся пространстве могут менять ожидаемую картину. Всё это выходит далеко за рамки Стандартной модели — нашего лучшего описания мира элементарных частиц.

Анализ данных со спутника «Планк» не показал бесспорного сигнала, но позволил поставить строгие ограничения. Иными словами, если дополнительные измерения и существуют, их влияние обязано быть очень слабым. Это важно для теорий, связывающих тёмную материю с многомерными частицами, и для понимания того, как гравитационные волны могли рождаться в ранней Вселенной. Даже рост энтропии — меры беспорядка — помогает строить такие модели. А само реликтовое излучение, путешествующее с скоростью света, остаётся идеальным посланником, доставляющим нам вести из глубины времён.

Если включить старый аналоговый телевизор на пустой канал, около 1% «снега» на экране — это шум от реликтового излучения.

В романе Грега Игана «Лестница Шильда» герои путешествуют сквозь дополнительные измерения. Наша реальность скромнее, но поиск отпечатков скрытых миров в древнем свете — это словно первые шаги в ту же неизведанную область.

\mu = \sqrt{\frac{M^2}{H^2} - \frac{9}{4}}
Если μ ≲ 1, частица рождается эффективно; при больших μ происходит экспоненциальное подавление — так работает квантово-механический фильтр.
f_{\rm NL} \sim -\frac{10 M}{3 H^4} \frac{c_g^2 \dot{\sigma}_0}{2 \Lambda_c^2} S_{\rm max}
Здесь M — масштаб УФ-физики, c_g — константа связи, Λc — масштаб конфайнмента, Smax — максимальное значение форм-фактора. Формула связывает фундаментальные параметры модели с наблюдаемой величиной.
Учёные
Rainer SachsFritz ZwickyRashid Alievich SunyaevWilliam UnruhGeorges LemaîtreRalph Alpher
Понятия
космические нейтрино кагра инфляционные гравитационные волны негауссовость планковская масса гравитон квантовой гравитации